土壤有机质中持久性自由基的稳定机制

发布时间：2024-02-25 05:20

　　环境持久性自由基(EPFRs)是一类具有环境风险的新型污染物,因其广泛分布于环境介质中且具有潜在环境毒性效应而受到关注。土壤有机质中存在稳定的以氧为中心的EPFRs。它们在腐殖质化过程中形成,并随腐殖质化作用而增加,或在腐殖质与矿物颗粒之间相互作用中形成。但由于腐殖质化学结构复杂,导致我们对腐殖质EPFRs生成、稳定机制的认识十分有限。以往研究表明,腐殖质EPFRs是由芳香环体系稳定的,自由基电子可以部分去局域化以保持稳定状态。但在复杂的土壤环境中,有机质芳香性并不能很好地解释EPFRs分布规律,还存在很多影响因素未被发现。例如无机矿物在EPFRs生成和稳定中的作用;携带EPFRs的有机质是否稳定聚集在某一粒径的土壤颗粒中等。因此,本文以天然土壤为研究对象,利用土壤粒径分级、不同腐殖质组分的分离以及对HM-minerals(胡敏素与无机矿物混合物)的去矿为研究方法,探索天然土壤中、不同粒径土壤颗粒、不同腐殖质组分的EPFRs分布规律及其原因,探究矿物组分对HM-minerals中有机质EPFRs的稳定机制。实验结论如下:(1)全土(即为天然土壤)中普遍存在两类EPFRs,为非有机质EP...

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【部分图文】：

图2.1不同环境介质中EPFRs的环境化学行为示意图[1]

昆明理工大学硕士学位论文4第二章综述2.1环境持久性自由基（EPFRs）2.1.1EPFRs概念及来源自由基的产生是由于分子接受外界能量（光能、热能、电能或化学能）下，发生共价键均裂形成具有不对称电子的分子、原子和离子基团[1]。自1900年有机化学家Gomberg等[21]发现....

图2.3腐殖质中EPFRs的形成猜想[14]

昆明理工大学硕士学位论文9了1-9倍。腐殖质的氧化还原活性使得微生物还原后的腐殖质EPFRs强度发生变化。Michael等[38]通过在玻碳电极上电化学还原法和有机EPFRs介导的氧化/还原法均发现，腐殖质的氧化还原活性主要归因于醌-对苯二酚，而醌类是腐殖质中重要的电子受体。图2....

图2.2腐殖质促进金属还原杆菌与Fe3+之间电子传递的机理模型[78]

昆明理工大学硕士学位论文9了1-9倍。腐殖质的氧化还原活性使得微生物还原后的腐殖质EPFRs强度发生变化。Michael等[38]通过在玻碳电极上电化学还原法和有机EPFRs介导的氧化/还原法均发现，腐殖质的氧化还原活性主要归因于醌-对苯二酚，而醌类是腐殖质中重要的电子受体。图2....

图2.4土壤环境中五氯苯酚降解过程EPFRs生成的三种机制[36]

昆明理工大学硕士学位论文14与其催化生成EPFR的能力一致。同时，EPFRs强度还取决于金属氧化物的颗粒大小和含量。Pan等[22]将过渡金属介导EPFRs形成机制综述为三个步骤。首先芳香分子或其降解中间产物与过渡金属氧化物或离子形成物理吸附，其次前驱体分子或其降解副产物通过脱去....

本文编号：3910135