有机配合物对汞的非生物甲基化及其影响因素研究

发布时间：2016-12-20 16:49

  本文关键词：基于特异性反应的新型汞离子探针的设计合成，由笔耕文化传播整理发布。

《安徽农业大学》 2014年

有机配合物对汞的非生物甲基化及其影响因素研究

黄潇  

【摘要】：汞作为一种全球性的有毒重金属污染物,因其具有长距离迁移性和挥发性而广泛存在于环境当中。环境中的汞污染物来源主要有矿业冶金、煤炭燃烧、氯碱工业及废弃物堆放等。无机汞可以通过生物和非生物的方式转化成另一种毒性更强的汞化合物甲基汞,甲基汞可以通过食物链富集放大而最终存在于生物体内,甲基汞具有很强的亲脂性和神经毒性,会对生物体造成致命的的危害,因此对于汞及其化合物在环境中的检测和源头控制现已成为全球关注的热点问题。硫化汞作为一种主要的汞化合物,具有极低的溶解性,却广泛存在于矿石、沉积物以及土壤中。环境中的甲基汞广泛存在于水体、土壤和海口沉积物中,由于这些环境中富含大量的有机质和有机配合物,因此环境中的汞能够通过微生物和非生物的甲基化作用生成高毒性甲基汞。汞的迁移和转化与配合物的配合、螫合作用等有重要联系,二者通过复杂的反应过程生成新的稳定化合物,其结构中的一些还原性基团还可对汞进行还原从而有效阻碍了汞的甲基化率,对汞的甲基化研究具有一定意义。本文主要的研究内容与结果如下：1.实验中选用2种无机汞化合物HgCl2和HgS研究不同配合物对汞的甲基化过程影响,由于HgS中的S2-与汞结合牢固,因此也广泛存在于水体底泥和沉积物中而不易迁移。HgS的溶解度很低,体系中游离态的汞离子很少,故甲基汞的生成量远小于氯化汞。实验结果表明,硫化汞的甲基化率最高只有0.6%,而HgCl2达到77.84%。3种配合物能有效的对固态HgS进行溶解促进HgS的甲基化率。3种有机配合物对HgS的非生物甲基化率的影响为L-半胱氨酸EDTA柠檬酸。2.实验选用3种不同的有机配合物柠檬酸、EDTA、L-半胱氨酸探讨对汞的甲基化过程的影响。结果表明,配合物的种类对汞的甲基化影响有所不同。随着配合物浓度的增加,甲基汞的生成量减少,配合物浓度为2mg·L-1时汞的甲基化率较明显,当浓度为10mg·L-1时,甲基汞的量最少。且3种有机配合物由于其配合能力的不同,对汞的甲基化率的影响大小为L-半胱氨酸EDTA柠檬酸。相较于EDTA和L-半胱氨酸,柠檬酸的影响最小,这是因为EDTA是一种很强的有效络合剂,能够与汞发生螯合生成一种稳定的化合物,汞与氨羧配合物结构中巯基有很强的结合能力,从而较少了游离态汞,有效抑制了汞的甲基化率。3.考察了Fe(II)与有机配合物对汞的非生物甲基化率的影响。实验结果也表明,Fe(II)能够与3种有机配合物形成一种新的有机络合物,并且当浓度不同,对汞的甲基化率有不同程度的影响。在Fe(II)浓度不变情况下,在Fe(II)与L-半胱氨酸形成的配合物对汞的还原效率最高,故甲基汞的生成量最小,三种Fe(II)络合物条件下甲基汞生成量为L-半胱氨酸EDTA柠檬酸。同样在配合物浓度不变情况下,Fe(Ⅱ)浓度越高,甲基汞的量越小。4.汞的非生物甲基化过程也受到很多环境因素的制约,在酸性条件下甲基汞的生成量明显高于碱性条件。实验研究了在pH为3.0、5.0、7.0、9.0溶液体系中汞的非生物甲基化率的变化,结果表明,当pH为3.0时,汞的甲基化率最高,pH为9.0时则最少。在不同甲基供体的实验中选取了甲基钴胺素和核黄素两种甲基供体,由于甲基钻胺素是早期报道的汞的甲基化过程的最有效甲基供体,而结果也表明,在甲基钴胺素为甲基供体的条件下汞的甲基化率高于核黄素。S2-浓度也会影响HgCl2的甲基化率,且随着体系中S2-浓度的增大,甲基汞的生成量越少。

【关键词】：
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X132
【目录】：

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