本研究从三种供试材料:草炭、褐煤和风化煤中提取腐殖酸,采用NH4OAc和EDTA两种解吸剂,研究三种来源腐殖酸对Cu2 的吸附能力和吸附机制。研究结果表明:三种来源腐殖酸对Cu2 的吸附在吸附量上没有明显差异,但吸附机制却并不完全相同。三种来源腐殖酸对Cu2 的吸附均主要通过离子交换和络合作用,其中,草炭和褐煤提取的腐殖酸的离子交换作用显著大于风化煤提取的腐殖酸,而风化煤提取的腐殖酸的络合作用则明显大于草炭和褐煤提取的腐殖酸。
腐殖酸是动植物(特别是植物)残体经过微生物的分解和转化、以及一系列的生物地球化学过程形成和积累的一类特殊有机聚合物。在特定的条件下,它是一种带电荷有机胶体,含有多种功能团,如:羧基、酚羟基等,具有很高的反应活性,对环境中的金属离子具有强烈的结合能力,对金属离子在环境中的迁移、转化和生物有效性起着十分重要的作用。虽然腐殖酸对金属离子有较高的吸附量,但是腐殖酸与金属离子络合物的生物稳定性却有很大差异。研究表明,不同来源腐殖酸在组成和性质存在差异,这种差异很可能导致其吸附金属离子的能力和机制有所不同。鉴于目前的研究工作大多只注重于腐殖酸对金属离子吸附的数量,而关于腐殖酸对金属离子吸附机制的研究还比较薄弱,因此,本文采用分别来源于不同腐殖化程度的有机物料的腐殖酸作为研究对象,测定其对铜离子的吸附量和吸附机制,以期为腐殖酸在农业和环境科学中合理应用提供参考数据。
材料与方法
材料
供试腐殖酸来源于三种试验材料,即草炭、褐煤和风化煤,分别采自辽宁抚顺清源、辽宁铁法煤矿和内蒙古霍林河。
测定方法
腐殖酸的提取和纯化 腐殖酸的提取采用科诺娃法。即采用过60目筛的供试材料与0. 1molL- 1Na4P2O7和NaOH的混合液以物液比为20:1混合,振荡,离心。上清液即为腐殖酸溶液;纯化采用电渗析纯化的方法。
腐殖酸对铜离子吸附量的测定 取3gL- 1的
腐殖酸溶液6份,加入CaCl2作为电解质,使电解质的最后浓度保持在0.01molL- 1,再分别加入Cu(NO3)2溶液,使平衡液中Cu2 浓度呈梯度分布(在10- 5～10- 4molL- 1之间),调节pH值至5.5,振荡3h,静置24h后, 6000rmin- 1离心15min,过滤,接收滤液用原子吸收分光光度计测Cu2 浓度。根据吸附前后金属离子的差值计算出腐殖酸吸附Cu2 的量。 腐殖酸对铜离子的吸附机制的测定 上述过程的沉淀用95%乙醇洗涤,6000rmin- 1离心5min,弃去上清液,重复3次,然后分别加入等体积的1. 0molL- 1NH4OAc和0.01molL- 1EDTA,按上述方法进行解吸。接收滤液用原子吸收分光光度计测Cu2 浓度。以解吸量/吸附量times; 100%计算解吸率。
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