有機(jī)配合物對(duì)汞的非生物甲基化及其影響因素研究.pdf

1、汞作為一種全球性的有毒重會(huì)屬污染物，因其具有長(zhǎng)距離遷移性和揮發(fā)性而廣泛存在于環(huán)境當(dāng)中。環(huán)境中的汞污染物來(lái)源主要有礦業(yè)冶金、煤炭燃燒、氯堿工業(yè)及廢棄物堆放等。無(wú)機(jī)汞可以通過(guò)生物和非生物的方式轉(zhuǎn)化成另一種毒性更強(qiáng)的汞化合物甲基汞，甲基汞可以通過(guò)食物鏈富集放大而最終存在于生物體內(nèi)，甲基汞具有很強(qiáng)的親脂性和神經(jīng)毒性，會(huì)對(duì)生物體造成致命的的危害，因此對(duì)于汞及其化合物在環(huán)境中的檢測(cè)和源頭控制現(xiàn)已成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。硫化汞作為一種主要的汞化合物，

2、具有極低的溶解性，卻廣泛存在于礦石、沉積物以及土壤中。環(huán)境中的甲基汞廣泛存在于水體、土壤和?？诔练e物中，由于這些環(huán)境中富含大量的有機(jī)質(zhì)和有機(jī)配合物，因此環(huán)境中的汞能夠通過(guò)微生物和非生物的甲基化作用生成高毒性甲基汞。汞的遷移和轉(zhuǎn)化與配合物的配合、螯合作用等有重要聯(lián)系，二者通過(guò)復(fù)雜的反應(yīng)過(guò)程生成新的穩(wěn)定化合物，其結(jié)構(gòu)中的一些還原性基團(tuán)還可對(duì)汞進(jìn)行還原從而有效阻礙了汞的甲基化率，對(duì)汞的甲基化研究具有一定意義。本文主要的研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下:

3、r>　　1.實(shí)驗(yàn)中選用2種無(wú)機(jī)汞化合物HgCl2和HgS研究不同配合物對(duì)汞的甲基化過(guò)程影響，由于HgS中的S2-與汞結(jié)合牢固，因此也廣泛存在于水體底泥和沉積物中而不易遷移。HgS的溶解度很低，體系中游離態(tài)的汞離子很少，故甲基汞的生成量遠(yuǎn)小于氯化汞。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硫化汞的甲基化率最高只有0.6％，而HgCl2達(dá)到77.84％。3種配合物能有效的對(duì)固態(tài)HgS進(jìn)行溶解促進(jìn)HgS的甲基化率。3種有機(jī)配合物對(duì)HgS的非生物甲基化率的影響為L(zhǎng)-半胱

4、氨酸＞EDTA＞檸檬酸。
　　2.實(shí)驗(yàn)選用3種不同的有機(jī)配合物檸檬酸、EDTA、L-半胱氨酸探討對(duì)汞的甲基化過(guò)程的影響。結(jié)果表明，配合物的種類對(duì)汞的甲基化影響有所不同。隨著配合物濃度的增加，甲基汞的生成量減少，配合物濃度為2mg·L-1時(shí)汞的甲基化率較明顯，當(dāng)濃度為10mg·L-1時(shí)，甲基汞的量最少。且3種有機(jī)配合物由于其配合能力的不同，對(duì)汞的甲基化率的影響大小為L(zhǎng)-半胱氨酸＞EDTA＞檸檬酸。相較于EDTA和L-半胱氨酸，檸檬酸

5、的影響最小，這是因?yàn)镋DTA是一種很強(qiáng)的有效絡(luò)合劑，能夠與汞發(fā)生螯合生成一種穩(wěn)定的化合物，汞與氨羧配合物結(jié)構(gòu)中巰基有很強(qiáng)的結(jié)合能力，從而較少了游離態(tài)汞，有效抑制了汞的甲基化率。
　　3.考察了Fe(Ⅱ)與有機(jī)配合物對(duì)汞的非生物甲基化率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明，F(xiàn)e(Ⅱ)能夠與3種有機(jī)配合物形成一種新的有機(jī)絡(luò)合物，并且當(dāng)濃度不同，對(duì)汞的甲基化率有不同程度的影響。在Fe(Ⅱ)濃度不變情況下，在Fe(Ⅱ)與L-半胱氨酸形成的配合物對(duì)汞的還

6、原效率最高，故甲基汞的生成量最小，三種Fe(Ⅱ)絡(luò)合物條件下甲基汞生成量為L(zhǎng)-半胱氨酸＜EDTA＜檸檬酸。同樣在配合物濃度不變情況下，F(xiàn)e(Ⅱ)濃度越高，甲基汞的量越小。
　　4.汞的非生物甲基化過(guò)程也受到很多環(huán)境因素的制約，在酸性條件下甲基汞的生成量明顯高于堿性條件。實(shí)驗(yàn)研究了在pH為3.0、5.0、7.0、9.0溶液體系中汞的非生物甲基化率的變化，結(jié)果表明，當(dāng)pH為3.0時(shí)，汞的甲基化率最高，pH為9.0時(shí)則最少。在不同甲基供