腐殖质与铁、磷相互作用研究

发布时间：2020-07-22 18:29

【摘要】：溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM)广泛存在于土壤、泥炭沼泽、自然水体、污水和湖泊沉积物中。DOM在水生生态环境中具有许多重要功能,它是异养型微生物所需能源的主要提供者;是水体pH的调节剂和控制因素;能够与金属离子相互作用,影响其迁移转化、毒性以及生物可利用性,它是环境中污染物迁移转化的重要媒介。腐殖质(Humic substance,HS)是河流、湖泊中有机质的重要组成部分。腐殖质的结构复杂,其含有的苯环羟基、羧基易与Fe相互作用,并且Fe和P能在缺氧到富养条件的交替过程中产生Fe-P沉淀。因此研究腐殖质和铁、磷相互作用对于了解有机碳、铁、磷的迁移转化和归趋很有必要。本论文首先表征不同来源的四种腐殖质:高山湖泊(天才湖和哈巴黑海)周边土壤提取的腐殖酸(Humic Acid,HA),购自国际腐殖酸协会(International Humic Substances Society,IHSS)的(Suwannee)河和(Nordic)湖的富里酸(Fulvic Acid,FA)。紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱、红外光谱和核磁共振结果表明:四种腐殖质的生物鲜活程度均很低,微生物作用、陆源贡献率均很高,HA与FA腐殖化、芳香化程度相似;FA中主要是UVC类腐殖质和UVA类腐殖质,HA中富含多酚类物质;HA中富含苯环类芳香族物质以及与之相结合的羧基和羟基等结构。其结果对有机质的生物地球化学过程研究提供理论依据。采用在腐殖质溶液中加入不同浓度的Fe~(3+),研究四种腐殖质在不同pH条件下和Fe的相互作用。表明,腐殖质和铁主要有络合作用和共沉淀作用;Fe~(3+)浓度、pH和腐殖质的结构均对腐殖质和铁的相互作用均存在很大的影响:由于Fe~(3+)浓度的不同,腐殖质和铁主要有络合作用和共沉淀作用;pH影响着腐殖质与铁的络合作用和共沉淀作用,pH在5~7范围内,pH越低,腐殖质更容易与Fe发生共沉淀作用,并且作用更加彻底;富含多酚物质、苯环羧酸以及苯环羟基等结构的HA比FA更容易与铁发生作用。该结论为揭示有机质影响金属离子生物地球化学过程的研究提供理论基础。采用在腐殖质溶液中加入一定浓度的Fe~(3+)和PO_4~(3—),研究四种腐殖质在不同pH条件下和Fe、P的共沉淀作用,表明,pH和腐殖质的结构均对腐殖质与铁、磷的相互作用均存在很大的影响:富含多酚结构、苯环羧基、苯环羟基等官能团的HA比FA更易与Fe、P发生共沉淀作用,由于腐殖质、铁、磷三者发生作用时腐殖质与磷是竞争关系,磷会降低共沉淀反应中腐殖质的参与度;pH在5~7的范围内,pH越低,腐殖质与铁、磷发生共沉淀反应越彻底。该结论为有机质影响水环境中不同形态磷的生物地球化学循环的研究提供理论基础。
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X52
【图文】：

腐殖质与铁、磷相互作用研究