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《腐植酸与cd 、zn 络合特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、核农学报2000,14(1):44～4844ActaAgriculturaeNucleataeSinica文章编号:100028551(2000)01200442053腐植酸与Cd、Zn的络合特性研究白玲玉陈世宝华珞韦东普(中国农业科学院原子能利用研究所北京100094)摘要:通过离子交换平衡法测定了胡敏酸的2个不同分子量分级组分及富里酸与Cd、Zn络合反应的稳定常数及配位数,结果表明:随着腐植酸芳构化程度的提高,其与Cd、Zn的络合物的配位数及稳定常数也逐渐提高;当胡敏酸的分子量为48339时,其对Cd、Zn的络合物稳定常
2、数logK值分别为5120和4181,配位数分别为1126和1115;而当分子量增加为78180时,logK值分别为5168和5137,配位数分别为1132和1126。富里酸2镉、锌的稳定常数(分子量为2300)分别为4144和4142,配位数分别为1129和1130。这些结果表明,就减轻污染土壤中Cd、Zn对植物的危害而言,施用厩肥等芳构化程度较高的有机物比芳构化程度低的更为有效。关键词:分级组分腐植酸稳定常数配位数有机质是土壤中较活跃的物质,金属元素的地球化学行为和生物效应在很大程度上取决于其在环境中的赋存形态和状态。研
3、究表明,金属元素的有机结合态是金属总量中的重要部分,而有机质中的腐植酸对重金属离子亲和力和大小在很大程度上决定该金属离子在土壤中的迁移及其对植物的有效性(或毒性),为了探索其在土壤环境中发生沉积、富集和分异过程中有机质的作用机理,评价有机物质对镉、锌等重金属污染的净化效果,本文对土壤不同分级组成的腐殖酸对镉、锌络合物的络合特性,以及腐植酸的性质与稳定常数及配位数间的关系进行了初步的探讨。腐植酸是地表环境中的主要有机组成,作为具有较多羧基、酚羟基以及N2和S2结合点位的有机高分子聚合物,能够与金属离子发生很强的络合或吸附作用,
4、其对重金属污染的净化机制除了参与土壤离子交换反应、提供土壤生物活性物质而间接影响重金属行为外,最重要的机制即作为重金属离子的络合剂参与成络反应,腐植酸的不同分子量分级组成对金属离子的络合能力及络合物的稳定性有很大的差异。腐植酸与金属离子发生吸附、交换和络合形成的有机金属络合物及吸附物的稳定性对植[1][2]物的微量元素营养、土壤形成和环境保护诸方面起着重要作用。Schnitzer,Randhawa,[3]Stevenson等侧重于胡敏酸(HA)、富里酸(FA)与金属离子络合作用中logK的测定方法及影[4]3+2+2+2+2
5、+响因素的研究;Kerndorff等研究了pH对HA吸附Fe、Cu、Zn、Cd、Mn的影响;收稿日期:1998208213基金项目:国家自然科学基金(39470134),核工业基金(Y7196F9601)作者简介:白玲玉(1964—),女,贵州毕节人,中国农业科学院原子能利用所副研究员,从事土壤重金属污染及植物营养的研究。1期腐植酸与Cd、Zn的络合特性研究45[5][6、7]关于腐植酸对金属离子的络合、热力学特征方面,杨亚提等曾作过报道;朱燕婉、陆长青研究了不同来源腐植酸对金属离子络合的稳定性。本文着重研究HA、FA不同的
6、分子量分级组分对Cd、Zn的络合特性。1材料与方法111腐植酸样品供试的腐植酸提取土样为北京浅色草甸褐土。本试验腐植酸的提取按照国际腐殖酸协会(IHSS)推荐的方法,采用Na4PO7/NaOH提取腐植酸,粗腐植酸样品用1∶1的011mol/LHCl和013mol/LHF洗涤以降低灰分的含量,用凝胶层析法对腐植酸的各分子量分级组分进行提取。112试验方法[8]采用Schuber提出的离子交换平衡法。11211理论依据Cd、Zn与腐植酸的单核络合物的成络平衡反应可用下式表示:M+xAMAx2+2+式中,M为金属离子(Cd、Zn)
7、;A为络合剂(HA、FA);x为络合物的配位数,即与1mol金属离子结合的络合剂的mol数。x络合稳定常数K为:K=[MAx]/[M][A](1)式中,[M]为平衡时溶液中游离金属离子的浓度;[A]为平衡时溶液中游离的络合剂的活度,在计算时假设其与起始浓度,即腐植酸钠的浓度相同,这样络合剂(HA、FA)须过量,其浓度为23金属离子浓度的10～10倍;[MAx]为络合物的活度,用原子吸收测定,一般用mol浓度代替活度。阳离子交换平衡法的主要根据是:平衡时一定量阳离子树脂(R)吸附的某种金属离子的数量(MR)在相当大的浓度范围内
8、与溶液中金属离子浓度[M]成正比:λo=[MR]/[M]=aoV/[100-ao]G(2)式中λ,o为无络合剂时金属离子的分配系数;[MR]为平衡时单位重量阳离子交换树脂所吸附的金属离子的mol数;ao为与树脂结合的金属离子占总金属离子量的百分数;100-ao为留在溶液中的金属离子占总金属
