蓟运河水中甲基汞形态分布研究

以受汞污染的蓟运河水为对象,用化学平衡模拟方法研究了甲基汞不同形态的分布规律,运用IECWDI计算水体系化学平衡程序,收集蓟运河水九种金属离子、十种配体数据,考虑了72种络合物物种,25种可能生成的固体和两个氧化还原体系,计算中需用的甲基汞与黄腐酸络合物常数,建立了溶剂萃取法进行测定。最后计算了盐度、pH、pE等对形态分布的影响。     

汞在腐殖酸影响下对浮游植物的毒性及其富集的研究

本实验研究受汞严重污染的蓟运河水体中,腐殖酸对汞抑制浮游植物生长及光合作用的影响、对汞富集的影响及不同组分腐殖酸影响的差异。实验证明,腐殖酸能降低汞对莱因衣藻(Chlamydomonas reinhardi)、斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)及布朗纤维藻(Ankistrodesmus braunii)生长的抑制。黄腐酸(FA)、棕腐酸(HA)及其混合液(FA/HA)的作用无显著差异。但在高汞浓度下(1ppm),HA及FA/HA的效果大于FA;FA及HA可降低汞对斜生栅藻光合作用的抑制,并能使光合较早得到恢复、腐殖酸能减少斜生栅藻对汞的富集。     

水体中腐殖酸与Fe(Ⅲ)的络合物对2,4-D光降解的作用

为探讨水体中腐殖酸(humic acids,HAs)和铁元素对共存系统中环境污染物迁移转化的影响,利用红外光谱、紫外/可见吸收光谱和荧光光谱仪等手段表征了腐殖酸和Fe(Ⅲ)共存时的结构形态.结果表明,二者形成了稳定的络合物.电子顺磁共振图谱表明,腐殖酸、Fe(Ⅲ)以及HAs-Fe(Ⅲ)络合物在λ=355 nm光照下均能产生.OH.氙灯光照下(λ290 nm),除草剂2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)的光降解遵循准一级动力学过程.单纯2,4-D(2 mg.L-1)溶液的降解速率常数为0.007 h-1,而含有HAs(5 mg.L-1)、Fe(Ⅲ)(0.2 mmol.L-1)及二者络合物的2,4-D溶液的降解速率常数分别是0.004、0.034和0.046 h-1.腐殖酸存在时,2,4-D的光降解速率受到了抑制;而Fe(Ⅲ)的存在加速了2,4-D的光降解;腐殖酸和Fe(Ⅲ)共存时,所形成的HAs-Fe(Ⅲ)络合物对2,4-D的光降解速率比单独的Fe(Ⅲ)存在时更快.     

水体腐殖酸及其络合物Ⅰ.蓟运河腐殖酸的提取和表征

提取和研究了华北蓟运河的腐殖酸,并从实验中得到了一些结论。国产吸附树脂GDX-102对分离河水中的腐殖酸比较有效,黄腐酸在树脂吸附前后的红外光谱没有明显的区别。氨—乙醇混合液作为解吸液效果较好,而且不引进金属离子。水体黄腐酸(FA)和棕腐酸(HA)的分子量低于煤炭和土壤中的FA和HA,其趋势为河水FA<河泥FA<河泥HA。水生腐殖酸具有明显的荧光特性,其酸性基高于土壤和煤炭腐殖酸,且—COOH基含量一般低于土壤和煤炭腐殖酸,—OH基是总酸性基的主要部分。水体腐殖酸的碳含量较低,氧、硫、氮含量较高,因此可能有各种取代基,这在络合作用中必须予以考虑。     

不同来源腐殖酸对海水中Cd(Ⅱ)的吸附作用

测试了悬浮腐殖酸对海水母液中Cd(Ⅱ)离子的吸附常数,所使用的腐殖酸来源于港湾沉积物、河流沉积物及陆相土壤中,对它们都作了交叉极化/魔角旋转(CP/MAS)~(13)C核磁共振(NMR)分析。结果表明,含有光谱可测到的氨基酸氮的沉积型腐殖酸,具有较高的吸附常数。从而表明,氨基酸中的氮提供了附加的吸附位置,这是使沉积型腐殖酸比土壤腐殖酸具有较大吸附常数的原因。     

腐殖酸对矿物结合汞植物活性的影响

以植物水培试验就腐殖酸（富里酸、棕色胡敏酸和灰色胡敏酸）对矿物结合汞（CaCO₃－Hg,Fe₂O₃-Hg,MnO₂-Hg,膨润土-Hg,高岭土-Hg）的植物活性的影响进行了探讨,并以土壤作印证试验.结果表明,溶解态无机汞是最有效的植物可吸收形态．腐殖酸对土壤、矿物结合汞的植物活性的影响,与其对矿物汞的络合溶解能力以及所形成的络合汞向无机汞转化的能力有关;矿物结合汞在不同环境条件下存在的稳定性及释放汞的潜力则是制约腐殖酸效应的内在因素.反应时间决定着二者作用进展的程度.     

重金属离子在腐殖酸表面的吸附——类颗粒表面吸附模型

本实验用伏安质子滴定法获得重金属离子(Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+))在腐殖酸表面吸附的实验数据,并基于这些数据提出重金属离子在腐殖酸表面的络合模型。模型中引入两个实验常数:反应系数α和竞争反应常数K_H。实验结果表明,这两个常数的实验值在一相当宽的起始溶液条件下基本稳定。基于这两个常数而获得的pH相关吸附等温线和实验数据相当符合。模型中采用了由电位滴定得到的腐殖酸表面羧基浓度作为最大表面基团浓度,并对其质子解离常数进行了表面电荷影响的修正。     

腐殖酸对土壤吸持汞的影响研究

采用吸附 解吸热力学和动力学方法研究了腐殖酸各组份对土壤吸持汞的影响 ,发现该试验条件下 ,腐殖酸能提高土壤对汞吸持能力 ,但不同组份其作用效果不同 ,富里酸在提高土壤吸持汞方面作用较短暂且不稳定 ,胡敏酸在增强土壤吸附固定汞的数量和速率上却好于富里酸。     

汞在腐殖酸上的吸附与解吸特征

采用间歇法研究了汞在腐殖酸两组分（富里酸FA、胡敏酸HA）上的吸附－解吸量和动力学特征以及介质pH的影响，结果表明,腐殖酸对汞的吸附容量以FA＞HA，吸附强度以HA＞FA，从而使得解吸量以FA－Hg＞HA－Hg，腐殖酸与汞的吸附和解吸动力学，用Evolich方程描述最佳，且FA对汞的吸附速率和解吸速率都高于HA，在pH15．5以下，介质pH的升高利于腐殖酸更快地吸附更大量的汞，咀更难以解吸。     

腐殖酸结合汞在土壤中的分布特征

采集了四川省内有代表性的26个土壤,对腐殖酸结合汞在土壤中的水平分布和在土壤剖面中的垂直分布进行了分析讨论.结果表明,腐殖酸结合汞及其两组分在土壤中的分布受到内在物源腐殖酸和外来汞源的决定性影响,以及土壤性质的影响.腐殖酸结合汞(HAs-Hg)和组分胡敏酸结合汞(HA-Hg)在不同土纲土壤中以淋溶土纲含量最高,其次是半水成土纲和初育土纲,最低是铁铝土纲;组分富里酸结合汞(FA-Hg)的含量以在半水成土纲中最低.在土壤剖面中,表现为土层越深,HAs-Hg与两组分含量、HA-Hg/FA-Hg比例越低.     

白洋淀底泥腐殖质的表征及光化学反应

白洋淀底泥腐殖质的表征及光化学反应郁志勇王文华彭安（中国科学院生态环境研究中心，环境水化学国家重点实验室，北京１０００８５）关键词腐殖质；单线态氧（１Ｏ２）；自由基（ＲＯＯ·、ＨＯ·）；光化学反应腐殖质是动植物经过长期的物理、化学、生物作用而形成的...     

生物流化床降解水中腐殖酸的动力学研究

依据生物流化床内的质量平衡方程 ,建立了流化床内腐殖酸 (HA)生物降解的动力学模型 ;以Monod方程为基础 ,结合生物反应动力学理论 ,建立了生物流化床降解腐殖酸的稳态动力学模型 ,在动力学模型中 ,引入了腐殖酸总降解系数 (K) ,采用多元逐步线性回归法确定了该系数与水力停留时间和进水UV2 54 值的关系式。以微污染湖水中HA的降解为研究对象 ,在不同水力停留时间和进水腐殖酸浓度条件下对所建立的动力学模型进行了验证 ,结果表明 ,该模型可较好地描述HA生物降解的过程     

富里酸和胡敏酸在蒙脱石上的吸附特性

为进一步揭示有机污染物在黏土矿物上的迁移转化规律,运用1H核磁共振光谱、高效体积排阻色谱、扫描电镜、比表面分析以及傅里叶变换红外光谱等多种分析技术综合分析了富里酸和胡敏酸在蒙脱石上的吸附行为. 结果表明,由于不同官能团与蒙脱石的亲和性不同,富里酸和胡敏酸在吸附过程中均产生组分分级,大分子被优先吸附在蒙脱石表面. 由于疏水性作用,蒙脱石对疏水性更强的胡敏酸的吸附量更大. 蒙脱石吸附富里酸后比表面积和孔容分别下降3.67m2/g和0.005cm3/g,而吸附胡敏酸后则均略微增大,说明具有较大颗粒尺寸的胡敏酸更多地堆积在蒙脱石外表面,而富里酸则更易进入蒙脱石孔隙. 蒙脱石吸附富里酸和胡敏酸后溶液pH分别升高了0.44和0.41,说明发生了配体交换反应. 蒙脱石对富里酸和胡敏酸的吸附量随pH增大和离子强度的降低而减少,表明羟基能够抑制富里酸/胡敏酸负电基团与蒙脱石表面羟基的配体交换反应,而盐离子则能降低蒙脱石和腐殖质间的静电斥力.      

DOM结构特征及其对17β-雌二醇光降解的影响

参照国际腐殖酸协会(IHSS)推荐的方法从滇池底泥提取出胡敏酸(HA)和富里酸(FA),以Sigma Aldrich胡敏酸(SAHA)为参照,利用元素分析、13C核磁共振和紫外-可见光谱对HA和FA的来源和结构进行了表征,并探讨了3种溶解性有机质(DOM)对17β-雌二醇(E2)光降解的影响.结果表明:HA、FA和SAHA具有相似的元素组成,3种腐殖酸的(N+O)/C值分别为0.50、0.82和0.55,与核磁共振13C谱分析的极性指数(0.32、0.42和0.33)一致.HA和FA来自于内源,具有较高的N含量和较多的缔合芳香结构,而SAHA是外源性有机质,具有更高的芳香度.低浓度的3种腐殖酸均能促进E2发生服从准一级动力学规律的光化学降解过程.E2在纯水中光降解速率为0.0071h-1,而在5mgC/L的HA、FA和SAHA作用下,E2光降解速率分别为0.0597、0.1178和0.2048h-1.3种腐殖酸促进E2光降解能力的差异主要是由含氧能团和芳香结构含量差异所致.活性氧分子探针鉴定显示HO?是腐殖酸体系受光照后产生的一种重要活性氧,其氧化降解E2的量占到了E2降解总量的70%左右.与低浓度腐殖酸相比,高浓度的3种腐殖酸均会对E2光降解产生抑制作用.     

猪粪堆肥过程中腐殖酸电子转移机制及光谱演化特征

3D-EEM),探究了猪粪堆肥过程中HA和FA的化学结构变化以及对ETC的影响。结果表明:HA的ETC由堆肥初期10.06 μmol e-/g C增长至末期40.07 μmol e-/g C,FA的ETC由堆肥初期的15.36 μmol e-/g C增长至末期的69.73 μmol e-/g C,二者均随时间变化呈波动上升趋势,且EDC在电子转移中占主要地位。光谱分析表明,堆肥中的木质素类物质经堆肥化后会转变为聚合度高的腐殖质类物质,相比于堆肥初期,腐熟期时有机质的腐殖化程度和芳香化程度增大,相对分子质量也增高。类蛋白物质(组分C4)在堆肥过程中逐渐减少,易被微生物作为碳源利用从而转化为类腐殖质物质(组分C2),且C2是堆肥中较为稳定的组分。相关性分析表明:类蛋白质物质减少、腐殖化程度增加会使HA和FA的ETC增强,FA的电子转移能力更容易受到腐殖化程度的影响。     

水中天然有机大分子对混凝影响的电动特征

以流动电流为特征参数，研究了水处理混凝过程中，天然有机大分子对水中悬浮胶体颗粒，无机盐混凝剂及其相互作用过程所表现出的电动性质特征，探讨了ＨＡ和ＤＡ影响混凝过程电动特性的条件与机理。结果表明，ＨＡ和ＤＡ的存在大大降低了无机盐混凝剂对水中悬浮胶粒作用的电动效果，这与二对混凝效果的影响具有一致性。     

翻堆对好氧堆肥腐殖质电子转移能力的影响

开展了连续通风和翻堆两种典型的通风方式进行污泥好氧堆肥,通过分析堆肥腐殖质中富里酸(FA)和胡敏酸(HA)的光谱特征以及本底/化学还原容量(NRC/CRC)的时态变化,研究其对污泥好氧堆肥过程中富里酸(FA)和胡敏酸(HA)的形成和电子转移能力(ETCs)的影响.结果表明:与翻堆处理相比,连续通风处理促进了堆肥FA和HA中类蛋白质组分的减少和类腐殖质组分的增加,强化了高温期和腐熟期FA的电子转移能力(CRC分别增加了176.55和123.24μmol e^-/gC),但降低了HA和升温期FA的电子转移能力(CRC分别降低了246.47和116.13μmol e-/gC).相关性分析表明,影响污泥堆肥腐殖质电子转移能力的主要因素为pH值、SUVA₂₅₄、SUVA₂₉₀和类蛋白质组分,翻堆处理促进了类腐殖质组分对腐殖质电子转移能力的影响.