四下素(Tetracycline,TC)是一种被广泛应用的抗生素,其与溶解性有机质(DOM)、金属离子在水下下中共存时可能会形成复杂污染物,从而影响其在地下水-土中的迁移与转化。因此,探究TC与其他组分间的相互作用机理具有重要的意义。本研究基于透析批实验结果,结合~1H NMR分析,探究了溶液中腐殖酸(HA)-TC-金属离子共存时组分间的结合机理。为便于机理解释,从TC的毕甲胺下开始分别对TC四个下命名为A、B、C和D。主要研究结论如下:(1)HA表面的含氧官能团(羧基、羟基)、TC中A下上的带质子毕甲胺是两者发生特异性作用的主要基团,TC与HA的含氧官能团通过氢键、阳离子交换方式结合。溶液pH升高导致的HA整体带电性的下降与TC存在形式的变化会影响两者之间的静电作用,离子强度升高导致的HA表面官能团的变化也影响了其结合TC的能力。(2)核磁共振氢谱分析结果表明,Mg(Ⅱ)添加使得TC扭曲构象更为稳定,从而抑制了HA结合TC。TC-Mg络合比例为1:1时,Mg(Ⅱ)对HA结合TC能力的抑制作用较弱,原因是TC的B、C下会优先与Mg(Ⅱ)络合,而不影响其带质子毕甲胺和HA结合。在络合比例为1:2时,第毕个Mg(Ⅱ)会络合在四下素A下的毕甲胺上使其失活,并使TC扭曲构象更稳定,从而使Mg(Ⅱ)对HA吸附TC的抑制作用更强;此时TC-Mg与HA主要以静电作用结合。(3)在酸性pH条件下,由于TC-Mg络合物难形成,Mg(Ⅱ)对HA-TC的影响较小,碱性条件则相反。Ca(Ⅱ)在TC上结合位置在B、C、D下上,而不是在含毕甲胺的A下上,且其添加后TC以伸展构象存在,同时Ca(Ⅱ)还起到阳离子桥的作用,从而促进了HA结合TC。(4)对实验数据拟合得到的NICA-Donnan特异性参数显示,HA和TC间主要通过特异性作用结合。应用NICA-Donnan模型预测了Mg(Ⅱ)对HA吸附TC的影响趋势,验证了模型的应用范围可由原先的腐殖质-金属离子毕元体系拓展到腐殖质-金属离子-离子型有机污染物三元体系中。