基于水生植物分區(qū)的湖泊DOM與重金屬離子的結(jié)合特性研究.pdf

1、重金屬在水體環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化、固定、積累、化學(xué)和生物化學(xué)活性、生物可利用性以及毒性等影響著水質(zhì)及水生生物行為，給人類健康及食品安全帶來威脅。其中，溶解性有機質(zhì)(Dissolved organic matter, DOM)含有較多活性點位，可結(jié)合部分重金屬，從而影響重金屬在水相和沉積物相間的分配，對控制重金屬的環(huán)境地球化學(xué)行為和過程起重要作用。然而DOM是多組分不均一的混合體系，不同來源的DOM在含量、組成及結(jié)構(gòu)上存在較大差異，進(jìn)而影響

2、其對重金屬的結(jié)合特性。
　　本文以不同植物類型區(qū)上覆水及沉積物中的DOM為研究對象，以不同植物類型區(qū)上覆水及沉積物中DOM在組成結(jié)構(gòu)及對重金屬結(jié)合性能的差異性研究為主線，開展了DOM對重金屬遷移轉(zhuǎn)化影響研究，主要結(jié)論有以下幾點:
　　1.不同植物類型區(qū)上覆水及沉積物中DOM在宏觀結(jié)構(gòu)上均有所差異，蘆葦區(qū)上覆水及沉積物中DOM均具有較高的芳香性構(gòu)化程度.;穗花狐尾藻區(qū)上覆水DOM中芳香環(huán)上取代基最多，分子量較大。龍須眼子菜區(qū)沉

3、積物中大分子量溶解性有機質(zhì)較少，芳環(huán)取代程度較低;3種植物類型區(qū)沉積物中DOM以類胡敏酸物質(zhì)和類富里酸物質(zhì)為主，其中蘆葦區(qū)沉積物中DOM各類熒光基團(tuán)含量較高;3種植物類型區(qū)上覆水和沉積物DOM均有脂肪烴和芳香烴，官能團(tuán)包括羧基、羥基及酰胺等;蘆葦區(qū)沉積物中的DOM酚羥基含量多于羧基，其總酸度基濃度也高于其他兩種類型區(qū)，體現(xiàn)出較多的活性點位。
　　2.不同植物類型區(qū)上覆水DOM對重金屬離子的結(jié)合能力存在明顯差別。與穗花狐尾藻區(qū)相比，

4、蘆葦區(qū)和龍須眼子菜區(qū)上覆水中DOM的芳香度高分子量低，對重金屬的結(jié)合率較高，且以Cu2+為最;蘆葦區(qū)上覆水中DOM與重金屬離子的飽和結(jié)合量、羥基與羧基峰面積特征揭示，該區(qū)上覆水中DOM含有更多可與重金屬發(fā)生結(jié)合反應(yīng)的活性基團(tuán)，且羥基與重金屬離子的結(jié)合反應(yīng)是DOM與重金屬離子結(jié)合的主要機制;穗花狐尾藻區(qū)上覆水中DOM的多脂肪族化合物與分子量較高的特征，影響了與重金屬離子的結(jié)合特性。
　　3.DOM濃度是影響DOM對重金屬結(jié)合率的重要

5、因素，結(jié)果表明，DOM濃度越大，DOM對重金屬離子的結(jié)合率越高，結(jié)合常數(shù)較高，對重金屬的遷移性有更大的影響。然而隨著濃度的增加DOM會發(fā)生分子間相互作用，對重金屬的飽和結(jié)合量有所降低。3種重金屬元素相比，Cu2+與DOM的結(jié)合常數(shù)較高，反應(yīng)產(chǎn)物相對穩(wěn)定，在水環(huán)境中更易形成DOM-Cu復(fù)合物。
　　4.不同植物類型區(qū)沉積物中DOM的官能團(tuán)活性有所不同，龍須眼子菜區(qū)及穗花狐尾藻區(qū)DOM中羧基活性較強，而在蘆葦區(qū)，羥基對重金屬更具反應(yīng)活