①课题来源与背景： 本项目属于国家自然科学基金项目，该课题的经费由国家自然科学基金委员会支助35万元。 背景是：在华南地区广泛存在着酸性赤红壤和砖红壤，在这些酸性土壤中，DOM、粘土矿物等颗粒物分 布广泛，且大都以胶体或微细颗粒物形式存在，含有多种活性基团，之间存在复杂的微界面作用。 其中粘土矿物（高岭石、蒙脱石、伊利石等）是酸性土壤的主要组分，土壤中的粘土矿物的物理化学性质（阳离子交换容量、表面酸性、电化学性质、吸附性能等）直接决定着土壤本身的物理化学特性。因此研究各种粘土矿物与溶解性有机物（DOM）复合体的微界面特性，可以更好地分析我国 南方酸性土壤微界面特性的本质及其对污染物迁移转化的控制作用。从国内外发表的文献资料来看，以往对于DOM研究多集中于DOM的组成、结构、DOM 的环境行为与DOM对污染物和养分物质的环境行为影响上，有关DOM在森林土壤、河流、 湖泊及地下水中的含量与性质等的研究也有较多报道。近年来本课题组在粘土矿物材料与环境修复、柱撑粘土矿物研究方面开展了大量的前期工作，成功制备了聚羟基铝、复合聚羟基铁铝柱撑蒙脱石、无机/有机柱撑蒙脱石、有机柱撑蛭石等多种柱撑粘土矿物；对柱撑粘土矿物层间域的微结构特征及性能进行了深入的研究；开展了利用有 机/无机柱撑粘土矿物治理苯酚、氯酚等有机污染物和 Cu2+，Cr3+，Cd2+等重金属离子的研究工作， 取得很好的净化效果。具有良好的工作基础。

     ②研究目的与意义： 通过低分子量可离解 DOM/粘土矿物复合体对重金属、毒害性有机物的吸附实验、界面反应动力学实验及复合体的电化学与界面特性研究，探讨毒害有机物、重金属等优控污染物与 DOM/粘土矿物复合体微界面反应的动力学过程，及其与粘土矿物表面有机分子成键类型、 络合形态等微结构变化之间的关系。本项目为进一步揭示华南地区污染土壤中 DOM/粘土矿物复合体表面 活性对优控污染物环境行为的调控规律，阐明表生环境中优控污染物界面作用的动力学机制和迁移、 富集、转化规律，拓展粘土矿物在土壤及地下水重金属污染，毒害有机物污染修复、水污染治理、 无机纳米膜材料及土地填埋场衬垫层处理工程领域的应用具有重要的理论意义与潜在的应用价值。

     ③主要论点与论据： 在 DOM与土壤和矿物的相互作用方面， 针对大分子的腐殖质与河口沉积物中矿物的表面反应性研究和有机配体对可变电荷土壤表面性质的研究较多。如吴宏海等开展河口沉积物中矿物-腐殖质复合体结构与表面反应性的研究工作，侧重于氧化物矿物-腐殖质复合体表面性质的对比分析，建立河口水体沉积物中矿物-腐殖质复合体的结 构模型等方面的研究；贺纪正等研究了有机配体对可变电荷土壤表面性质和金属吸附的影响，侧重于土壤（矿物与有机质集合体）对有机配体的吸附特征及吸附有机配体后土壤表面性质的变化研究。相对而言，针对低分子量可离解的DOM与粘土矿物的硅、铝表面羟基位的络合作用，DOM在粘土矿物中的吸附和解吸过程的非可逆性，DOM/粘土矿物微界面反应的动力学过程，及其与粘土矿物表面有机分子成键类型、络合形态等微结构变化之间的关系研究则鲜见报道。

    ④创见与创新： 1．应用现代谱学分析测试技术从原子和分子及化学成键特征的水平上研究 DOM/粘土矿物表面络合模式，重金属离子、毒害性有机物与 DOM/粘土矿物复合体表面的成键特征、微界面反应机理、微界面反应过程中微结构变化特征，体现了本课题研究方法的创新性。 2．本课题针对不同粘土矿物合成多种不同DOM（酸性土壤中含量丰富的可离解低分子量 DOM）/ 粘土矿物复合体，研究其矿物学、电化学、微结构和微界面特性。可解决酸性土壤中 DOM/粘土矿物复合体微界面反应特性中的关键问题（DOM与粘土矿物表面络合作用， DOM/粘土矿物复 合体的微结构特征及其表面功能基和表面活性），是界面反应理论方法的创新，充分体现了本项目前沿性和学科的交叉性。 3．本课题运用 DOM/粘土矿物复合体对重金属、毒害性有机物的界面反应动力学和取代动力学实验 研究，以及矿物复合体表面结构谱学的研究，探讨复合体与重金属、毒害有机物界面作用的动力学过程，及其与矿物表面有机分子成键类型、络合形态之间的关系。体现了技术路线的创新性。

     ⑤社会经济效益，存在的问题： 该项目属于基础研究类，无明显的经济效益。社会效益是揭示华南地区污染土壤中 DOM/粘土矿物复合体表面活性对优控污染物环境行为的调控规律，阐明表生环境中优控污染物界面作用的动力学机制和迁移、富集、转化规律，拓展粘土矿物在土壤及地下水重金属污染，毒害有机物污染修复、水污染治理、无机纳米膜材料及土地填埋场衬垫层处理工程领域的应用，为合理开发我国丰富的粘土矿物资源、研制新型高效的环境材料提供科学依据。

     ⑥历年获奖情况： 广东省自然科学奖一等奖 广东省环境保护科学技术二等奖。