不同電荷類型土壤與礦物對DNA的吸附與解吸特征.pdf

1、本文采用平衡法和淋溶法，研究了南方可變電荷土壤（紅壤和磚紅壤）及其膠體、北方恒電荷土壤（潮土和褐土）及其膠體、礦物（針鐵礦、蒙脫土和高嶺土）和雙氫氧化物對DNA的吸附和解吸特征，揭示了不同類型電荷土壤對DNA吸附和解吸規(guī)律的差異，主要結(jié)果如下： 1．單價離子（NaCl和KCl）電解質(zhì)體系中，紅壤膠體、磚紅壤膠體、潮土膠體和褐土膠體對DNA的吸附量隨pH升高而降低，在pH2～4間，土壤膠體對DNA的吸附量保持最大，約為13．1～1

2、4．8μg/mg；在pH4～8時，土壤膠體的吸附量均大幅下降，恒電荷土壤膠體下降幅度最大，可達(dá)85．7％。用NaOAc和NaH2PO4對土壤膠體吸附的DNA解吸時，可變電荷土壤膠體與恒電荷土壤膠體解吸規(guī)律有明顯差異，可變電荷土壤膠體上NaOAc解吸時解吸率約為10％～24．5％；NaH2PO4解吸時解吸率約為23．5％～40．2％；恒電荷土壤膠體用NaOAc解吸時解吸率約為72．3％～85．9％，NaH2PO4解吸時解吸率約為8．8％～

3、21．6％。這表明可變電荷土壤膠體吸附DNA時鍵合作用較大，恒電荷土壤膠體靜電引力作用較大，這是DNA在不同電荷類型土壤膠體表面的吸附差異。在兩種電解質(zhì)體系中，針鐵礦、蒙脫土和高嶺土3種礦物，以針鐵礦吸附DNA量最大，為14．88～15．56μg/mg，在pH為2．0～3．3時，吸附量逐漸升高；隨著pH的升高，其吸附量沒有變化。蒙脫土和高嶺土對DNA的吸附量隨著pH值的升高有不同程度的下降，前者從pH2．0時的15．30～15．75μg

4、/mg下降至pH8．0時的4．13～2．44μg/mg，后者從13．82～14．45μg/mg下降至3．14～2．44μg/mg。 2．二價離子（MgCl2和CaCl2）電解質(zhì)體系中，四種土壤膠體對DNA的吸附量隨pH的升高變化不一致，可變電荷土壤膠體DNA吸附量變化不大，維持在13．0～15．0μg/mg；恒電荷土壤膠體DNA吸附量表現(xiàn)為先升后降的趨勢，pH為4．5時吸附量最大，為14．39～15．22μg/mg。礦物對DNA

5、吸附量為針鐵礦>蒙脫土>高嶺土。針鐵礦與蒙脫土吸附量隨pH變化不大，高嶺土在pH2．0～3．5時吸附量最大，為14．66～14．77μg/mg，在pH3．5～8．0時，吸附量大幅下降至7．72～9．14μg/mg。 3．平衡吸附法獲得了四種土壤膠體、三種礦物和四種雙氫氧化物的等溫吸附數(shù)據(jù)。用Langmuir方程和Fruendlich方程對四種土壤膠體和三種礦物進(jìn)行擬合，擬合程度較好均為r2>0．90，其吸附量大小為恒電荷土壤膠體

6、>可變電荷土壤膠體，DNA吸附親合力為高嶺土>蒙脫土>針鐵礦。在對雙氫氧化物的等溫吸附實驗中，Langmuir方程擬合程度為r2>0．92，吸附DNA親和力大小為Al（OH）3>一鎂二鋁聚合物層狀雙氫氧化物>二鎂一鋁聚合物層狀雙氫氧化物>Mg（OH）2。 4．對恒電荷土壤進(jìn)行了去CaCO3處理，發(fā)現(xiàn)去CaCO3土壤吸附鼙比未去CaCO3土壤吸附量大。當(dāng)以NaOAc為解吸劑時，去CaCO3的潮土與褐土比不去CaCO3的潮土與褐土解

7、吸率大，而以NaH2PO4為解吸劑時則解吸率相似，且NaOAc的解吸率比NaH2PO4的解吸率要大，這說明DNA分子上的磷酸根與Ca2+之間有靜電作用，且靜電作用為主要作用力。 5．當(dāng)DNA溶液中含Cu和Cd兩種重金屬時，對紅壤膠體吸附DNA的影響表現(xiàn)為：在低DNA濃度時：Cu可以為紅壤膠體吸附DNA提供更多結(jié)合位點，Cd與紅壤膠體的結(jié)合提供的結(jié)合位點較少；在高DNA濃度時：Cd可以為紅壤膠體吸附DNA提供更多結(jié)合位點，Cu提供