有機配合物對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屬污染物，因其具有長距離遷移性和揮發(fā)性而廣泛存在于環(huán)境當中。環(huán)境中的汞污染物來源主要有礦業(yè)冶金、煤炭燃燒、氯堿工業(yè)及廢棄物堆放等。無機汞可以通過生物和非生物的方式轉(zhuǎn)化成另一種毒性更強的汞化合物甲基汞，甲基汞可以通過食物鏈富集放大而最終存在于生物體內(nèi)，甲基汞具有很強的親脂性和神經(jīng)毒性，會對生物體造成致命的的危害，因此對于汞及其化合物在環(huán)境中的檢測和源頭控制現(xiàn)已成為全球關(guān)注的熱點問題。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質(zhì)和有機配合物，因此環(huán)境中的汞能夠通過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，二者通過復(fù)雜的反應(yīng)過程生成新的穩(wěn)定化合物，其結(jié)構(gòu)中的一些還原性基團還可對汞進行還原從而有效阻礙了汞的甲基化率，對汞的甲基化研究具有一定意義。本文主要的研究內(nèi)容與結(jié)果如下:

3、r>　　1.實驗中選用2種無機汞化合物HgCl2和HgS研究不同配合物對汞的甲基化過程影響，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小于氯化汞。實驗結(jié)果表明，硫化汞的甲基化率最高只有0.6％，而HgCl2達到77.84％。3種配合物能有效的對固態(tài)HgS進行溶解促進HgS的甲基化率。3種有機配合物對HgS的非生物甲基化率的影響為L-半胱

4、氨酸＞EDTA＞檸檬酸。
　　2.實驗選用3種不同的有機配合物檸檬酸、EDTA、L-半胱氨酸探討對汞的甲基化過程的影響。結(jié)果表明，配合物的種類對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時汞的甲基化率較明顯，當濃度為10mg·L-1時，甲基汞的量最少。且3種有機配合物由于其配合能力的不同，對汞的甲基化率的影響大小為L-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，這是因為EDTA是一種很強的有效絡(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)與有機配合物對汞的非生物甲基化率的影響。實驗結(jié)果也表明，F(xiàn)e(Ⅱ)能夠與3種有機配合物形成一種新的有機絡(luò)合物，并且當濃度不同，對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-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。實驗研究了在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pH為3.0時，汞的甲基化率最高，pH為9.0時則最少。在不同甲基供