土壤中添加天然有机肥可提高土壤肥力,保持土壤中各种营养成分均衡,但天然有机肥会携带能够带来健康风险的兽药抗生素,研究添加天然有机肥对西北寒旱区灰钙土理化性质、肥力及吸附兽药抗生素吸附行为的影响,对理清兽药抗生素在灰钙土中的归趋具有重要意义。本论文以牛粪、羊粪为材料,利用元素分析和红外光谱等方法对所采集的天然有机肥进行表征分析,并采用批量实验法进行灰钙土吸附兽药抗生素的实验,分析添加牛粪、羊粪对金霉素、环丙沙星在灰钙土中吸附性能的影响,结果采用典型动力学模型和热力学模型进行拟合,并对温度、pH、粒径、初始浓度、离子浓度及类型等影响因素进行了分析。研究结果如下:(1)牛粪、羊粪表征分析结果显示,羊粪中的灰分含量达到25.02%,牛粪中的灰分含量达到29.95%。羊粪的孔径、孔体积及比表面积均大于牛粪的。牛粪含有的碳元素、氢元素均高于羊粪,羊粪含有的有机质的量高于牛粪。牛粪、羊粪含有羟基、羧基、C=C双键和胺基等基团。(2)土壤中添加羊粪,可以增加耕地中的有机质、铵态氮、有效磷和速效钾的量,有机质含量从植物生长期到收获期为逐渐减少的趋势,降水对土壤中有机质、铵态氮、有效磷和速效钾的含量影响较大。化肥能够快速有效提高氮磷钾含量,但会抑制土壤中的微生物生长,使有机质含量较低。化肥和羊粪混施能够使肥料羊粪均衡长效释放。(3)金霉素、环丙沙星在灰钙土的吸附过程均可分为快反应和慢反应,均符合Pseudo-second-order动力学模型和Freundlich热力学模型,均为放热过程。灰钙土对金霉素的吸附是自发进行且混乱度降低的放热过程。灰钙土对环丙沙星的吸附是自发进行且混乱度增大的放热过程。溶液pH、粒径影响金霉素、环丙沙星吸附,pH从3至10,对灰钙土中金霉素的吸附量先少量增加后快速降低,对灰钙土中环丙沙星的吸附量先增加后减少。灰钙土颗粒的粒径越小,吸附金霉素和环丙沙星的量也越多。灰钙土对金霉素的平衡吸附量略大于环丙沙星,吸附均以物理吸附为主。离子强度增大,灰钙土颗粒吸附金霉素的量降低。溶液初始浓度越大,灰钙土对金霉素、环丙沙星的吸附量也越多。(4)添加牛粪、羊粪对金霉素的吸附模型无影响,未改变吸附机制,但能够提高饱和吸附量,缩短平衡吸附时间;添加牛粪、羊粪的灰钙土对金霉素的吸附过程均是自发进行且体系混乱度减少的放热过程。金霉素溶液初始浓度越大,添加牛粪、羊粪灰钙土对金霉素的吸附量也越多。添加牛粪、羊粪的灰钙土对金霉素的吸附过程均是自发进行且体系混乱度减少的放热过程。离子强度高对灰钙土颗粒吸附金霉素、环丙沙星都有显著影响。阳离子交换作用是土壤吸附金霉素的主要机理。pH通过影响金霉素的分子形态影响添加牛粪的灰钙土对金霉素的吸附性能。(5)灰钙土对金霉素解吸量远小于吸附量,这主要是解吸的滞后性造成的。灰钙土对金霉素的吸附反应和解吸反应都可以分为快反应和慢反应阶段。2.5h时灰钙土对金霉素的解吸达到平衡状态,8h时灰钙土对环丙沙星的解吸达到平衡状态。解吸量与金霉素、环丙沙星溶液的浓度成正比例关系。