Bt毒蛋白是苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis，简称Bt）产生的一种杀虫晶体蛋白，主要利用其控制害虫。Bt毒蛋白在农业生产中通过转基因作物的应用变得极为重要，因为它们可以赋予作物抵抗害虫的能力，从而提高作物产量，减少农药的使用，并降低生产成本。然而，随着Bt基因作物在田间的大面积种植，Bt毒蛋白可能会通过根系分泌物、花粉或作物残茬等方式进入土壤环境，这引起了科学家对土壤生态系统可能受到的影响的关注。
为了研究Bt毒蛋白在土壤中的吸附行为，本研究选取了中南地区不同类型的土壤胶体，包括红壤、砖红壤、黄棕壤和黄褐土。研究利用平衡吸附法，在不同的温度条件下（288K、298K、308K）观察Bt毒蛋白在这些土壤胶体表面的吸附情况，并计算了相关的热力学参数。同时，本研究还对Bt蛋白在土壤胶体表面的吸附动力学进行了分析，以了解Bt蛋白在土壤中吸附的速率和过程。
通过研究发现，Bt毒蛋白能在短时间内快速吸附到土壤胶体表面，并在2小时内基本达到吸附平衡。吸附等温线呈现为L型，通过Langmuir和Freundlich方程进行拟合时，发现Freundlich方程的拟合效果更佳。Bt毒蛋白在土壤胶体表面的吸附动力学曲线符合二级动力学方程，表明吸附速率与吸附量之间存在非线性关系。在不同供试土壤上，吸附速率的差异主要表现在黄褐土最快，其次是黄棕壤、砖红壤和红壤。此外，研究还发现粒子内扩散速度是Bt蛋白吸附快慢的控制因素之一，但不是唯一的。
热力学参数的计算结果表明，Bt蛋白在土壤胶体表面吸附的自由能（G△）和焓变（H△）均为负值，说明这是一个自发的放热过程，且主要是物理吸附过程。对于熵变（S△）而言，Bt蛋白在红壤和黄褐土表面的吸附为熵增反应，而在砖红壤和黄棕壤表面的吸附则表现为熵减反应。
本研究的结果有助于理解Bt毒蛋白在土壤中的环境行为，特别是在土壤表面的吸附特性及其热力学和动力学机制。Bt毒蛋白与土壤颗粒的相互作用对于评估其在土壤中的残留情况以及潜在的生态风险都具有重要意义。通过吸附动力学和热力学的研究，本研究为深入探讨Bt毒蛋白在土壤环境中的吸附、残留以及生态风险评价提供了理论基础。
