污染物在矿物-水界面（MWI）的物理化学反应对其在土壤和沉积物中的迁移和归宿起着重要作用。当土壤和沉积物的有机质含量较低（<0.1%）时,矿物相吸附通常被认为是土壤和沉积物滞留污染物的主要机制。本课题研究了K⁺和Ca²⁺对非离子型有机污染物1,4-二硝基苯和对二甲苯在不同表面电荷密度的模拟矿物（HZSM-5沸石）微孔中吸附的影响。实验研究结果表明:当沸石的表面电荷密度较高或较低（>1.78 sites/nm²或<0.16 sites/nm²）时,有机物主要吸附在疏水性位点上,K⁺和Ca²⁺对1,4-二硝基苯和对二甲苯在沸石微孔中吸附的影响可以忽略。当沸石的表面电荷密度处于中间范围（0.16 sites/nm²¹.78 sites/nm²）时,有机物的吸附受阳离子水合作用的影响较为明显,K⁺由于具有较低的水合自由能（-78.6 kcal/mol）,对有机物在沸石微孔中的吸附表现出较强的促进作用,而Ca²⁺的水合自由能较高（-369.9 kcal/mol）,对有机物的吸附基本无影响。差示扫描量热法（DSC）结果表明对于电荷密度为0.27 sites/nm²的沸石（K/ZSM-5（46）,Ca/ZSM-5（46））,其脱水行为有很大的不同,且与沸石微孔中的金属阳离子的水合自由能正相关,K/ZSM-5（46）在42℃时表现为单一的吸热峰,而Ca/ZSM-5（46）在45℃和78℃时表现为两个重叠的吸热峰。说明与Ca/ZSM-5（46）相比,K/ZSM-5（46）中水的结合相对较弱,更容易被去除,Ca/ZSM-5（46）中水分子的结合更紧密,需要更高的温度才能去除。X射线光电子能谱（XPS）表征结果显示对于电荷密度分别为0.16 sites/nm²和1.78 sites/nm²的HZSM-5（5.4）和HZSM-5（470）,N1s（400 eV）和N1s（402 eV）峰面积的比值N1s（400 eV）:N1s（402 eV）在K⁺和Ca²⁺不存在和存在的情况差异不大（例如,对于HZSM-5（5.4）,N1s（400eV）:N1s（402 eV）在0.2-0.3范围内;对于HZSM-5（470）,N1s（400 eV）:N1s（402 eV）在0.4-0.6范围内）。但是对于HZSM-5（46）,N1s（400 eV）和N1s（402 eV）的比值要高很多（1.0）,特别是在K⁺存在的情况下显著增加到2.4,而Ca²⁺的影响很小。DSC和XPS表征结果表明,在中等电荷密度的沸石中,K⁺可以降低沸石表面对水的亲和力,从而促进有机物的特异性吸附。K⁺和Ca²⁺对1,4-二硝基苯和对二甲苯在四种天然矿物（蒙脱石,伊利石,高岭石和丝光沸石）微孔中吸附的影响也表现出同样的规律,说明该影响机制对不同孔道结构的微孔矿物具有普适性。该研究为阳离子水合作用对非离子型污染物在矿物-水界面的吸附的影响提供了新的见解。对于进一步阐释有机污染物持久滞留在土壤中的现象、揭示污染物迁移转化规律及生态风险等具有重要意义,并为土壤有机污染物管理和修复技术提供理论指导。