湖泊沉积物中不同组分胡敏素与重金属作用机制研究

发布时间：2020-09-19 12:03

　　 胡敏素(humin,HM)在腐殖质中占有较大比例,且具有较多的活性官能团,对重金属离子具有较强的络合作用和吸附能力,对重金属的环境地球化学行为具有一定的影响。各组分胡敏素在元素组成和结构特征等方面存在差异,而这些差异导致不同组分胡敏素与重金属之间作用能力不同。本研究以乌梁素海沉积物中不同组分胡敏素的分离、提取和纯化为基础,结合光谱学和形貌学等表征手段,探讨了不同条件下不同组分胡敏素对重金属的吸附特性,对理解胡敏素的环境效应具有重要意义。主要研究结果如下:(1)表征结果显示,铁结合胡敏素(HMi)、粘粒结合胡敏素(HMc)、不溶性胡敏素(HMr)、直接处理胡敏素(HM)几种胡敏素组分所含官能团类型一致,但含量不同。HMi、HMc相对于HM、HMr芳香性大,脂肪性较小。酸性官能团的滴定结果显示,羧基和酚羟基的含量大小顺序为HMiHMHMr。(2)各组分胡敏素对Cu2+、Pb2+、Cd2+的吸附实验结果表现出的吸附量顺序均为HMiHMHMr。(3)低于临界pH值时,随pH值的增加,胡敏素表面负电荷增多,各组分胡敏素对重金属的吸附量均增加;但当pH值超过不同重金属离子相应临界pH值时,由于重金属的水解沉淀各胡敏素组分对重金属的吸附量均随着pH值的增加而减少。(4)随着溶液中离子强度的增加,各组分胡敏素对重金属的吸附量呈现两种下降趋势:离子强度低于0.1mol/L时,电解质降低了胡敏素对重金属离子的电性吸附而使吸附量下降较快;离子强度高于0.1mol/L时,电性吸附已接近饱和,专性吸附使胡敏素与重金属离子形成较稳定的内圈配合物而使下降速率减慢。(5)由吸附前后红外光谱分析可知,羰基、羧基和羟基在胡敏素吸附重金属的过程中起到了一定的作用。三维荧光在吸附前后的变化得出,羰基、羧基及类醌类基团参与了吸附反应,π-π*的断裂也发生在吸附过程中。f450/500值增大也揭示出芳香族在吸附重金属过程中的重要作用。
【学位单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：X131.2
【部分图文】：

图３．１不同组分胡敏素的傅立叶变换红外光谱图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３．１邋ＦＴＩＲ邋ｓｐｅｃｔｒａ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｅｘｔｒａｃｔｅｄ邋ｈｕｍｉｎ邋ｆｒａｃｔｉｏｎｓ逡逑

图３．３胡敏素组分的荧光光谱图逡逑

图４．１吸附动力学曲线逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋４．１邋Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ邋ｋｉｎｅｔｉｃ邋ｏｆ邋Ｃｕ２Ｔ0ｎ邋ｈｕｍｉｎｓ逡逑

【参考文献】

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本文编号：2822484