太湖中不同分子量溶解性有機(jī)質(zhì)對(duì)蛋白核小球藻富集Cu2+的影響機(jī)制.pdf

1、淡水生態(tài)系統(tǒng)重金屬污染已經(jīng)成為全球性環(huán)境問(wèn)題，藻類是水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，能夠吸附水體的重金屬，而溶解性有機(jī)質(zhì)(Dissolved organic matter,DOM)是天然水體中的有機(jī)配體，影響著重金屬的遷移轉(zhuǎn)化和生物有效性。本文以蛋白核小球藻為對(duì)象，研究了活體小球藻對(duì)Cu2+的吸附行為，同時(shí)研究了小球藻、DOM以及Cu2+之間的相互作用。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　一、監(jiān)測(cè)了太湖水質(zhì)的指標(biāo)，結(jié)果顯示：水溫變化趨勢(shì)是3月份達(dá)

2、到最低值11.5℃，7月份最高水溫達(dá)到31.2℃。水體pH值變化在6~10范圍內(nèi)，電導(dǎo)率的變化范圍為327~1202μS/cm，溶解氧DO的變化范圍為5.5~13.2 mg/L。由測(cè)得的總N和總P顯示各采樣點(diǎn)處的水質(zhì)均處于富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。
　　采用樹脂富集-透析袋分離-冷凍干燥的方法將太湖水中溶解性有機(jī)質(zhì)分離為<500Da，500-1000Da，和>1000Da三種分子量成分，定義為F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，其含量隨時(shí)間變化規(guī)律不明顯。

3、r>　　二、考察了小球藻與Cu2+二元體系的吸附動(dòng)力學(xué)和環(huán)境因素的影響。結(jié)果表明：小球藻對(duì)不同濃度Cu2+的吸附于1 h內(nèi)基本達(dá)到平衡，是一個(gè)快速吸附過(guò)程，符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。在10-20℃溫度范圍內(nèi)，Cu2+的吸附量隨溫度的升高而增加，當(dāng)溫度大于25℃，吸附量降低。在pH值范圍內(nèi)，小球藻對(duì)Cu2+的吸附能力隨pH值的升高而增強(qiáng)。
　　三、研究了DOM對(duì)Cu的生物有效性影響。結(jié)果表明：DOM的存在提高了小球藻對(duì)Cu2+的耐受性，其

4、中大分子量的DOM更能增加小球藻的耐受性，使得溶液中Cu2+濃度最高達(dá)到0.028 mmol/L，且多數(shù)情況下增加DOM濃度也可以增加小球藻對(duì)Cu的耐受性；F1、F2和F3存在下，對(duì)于相同Cu2+濃度而言，其小球藻的吸附量反而低于無(wú) DOM存在時(shí)的吸附量，即表現(xiàn)為對(duì)小球藻富集Cu2+的抑制作用，且濃度越高，DOM分子量越大，抑制作用越明顯。然而隨著Cu2+平衡濃度的增加，存在一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)使小球藻富集Cu2+起促進(jìn)作用。推測(cè)可能與Pb一樣形

5、成的三元締合物，即DOM先于Cu2+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)形成二元配合物，接著該絡(luò)合物繼續(xù)與小球藻表面吸附位點(diǎn)結(jié)合形成三元締合物；用0.01 mol/LEDTA洗脫實(shí)驗(yàn)表明DOM存在下，當(dāng)Cu2+初始濃度為6.25×10-3 mmol/L時(shí)，小球藻的吸附量和吸收量均減小。當(dāng)Cu2+初始濃度為1.56×10-2 mmol/L，F(xiàn)1表現(xiàn)為Cu的吸附量和吸收量都增加，而F2和F3的表現(xiàn)與F1相反，由此，我們推測(cè)在上述三元體系與二元體系中吸附量出現(xiàn)的交點(diǎn)