| 题名 | 重金属和稀土元素的植物可利用性及三氯苯酚在天然吸附剂上的吸附／解吸行为研究 |
| 作者 | 王小萍 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2004-06-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 单孝全 |
| 关键词 | 重金属元素 轻稀土元素 植物可利用性 超积累植物 叶绿体 光 合系统蛋白重Ⅱ 吸附 解吸 竞争吸 |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 土壤中金属元素的增加不仅可以影响植物的生长，而且可以通过植物吸收进入食物链，从而影响人类健康。因此，研究土壤中金属元素的生物可利用性具有十分重要的意义．本论文的第一部分采用大田实验的方法研究了土壤中重金属(Cr、Ni、Zn、Cu、Cd、Pb)和轻稀土(La、Ce、n、Nd)元素的植物可利用性。该部分考察了土壤物理化学性质与可提取态金属含量之间的关系以及土壤物理化学性质与植物中金属含量之间的相关关系。以土壤中金属元素的总量、pH值、CEC、OM和萃取液中金属含量作为自变量， 植物根中的金属含量作为因变量建立了多元回归模型。该模型所得的相关系数与一元线性回归分析得到的相关系数相比较， 结果发现CaCl2与D了PA方法较好地预测了土壤中重金属和稀土元素的植物可利用性。多元回归模型所得的相关系数值高于一元线性回归分析。r’值从O．741"变化到O．954**，说明了模型中五个自变量的协同贡献可以解释因变量75-95％的变化。该模型可以在更接近于植物生长真实环境的条件下， 综合土壤物理化学性质、土壤可提取态金属浓度对金属植物可利用性的影响，能够较好地预测蔬菜中重金属元素的植物可利用性。 多年生蕨类植物铁芒萁可以在其地上部分大量积累轻稀土元素，积累轻稀土元素的总量超过了其干重的0．1％。本论文的第二部分用扫描电镜和能谱分析研究了轻稀土元素在超积累植物铁芒萁叶细胞中的分布状况，结果表明叶绿体中的稀土元素一半与叶绿体膜结合，另一半则与类囊体结合。叶绿体中25％的稀土元素与类囊体表面的光合系统蛋白工工进行结合。叶绿素月和叶绿素乃的稀土元素的含量很少，只占到叶绿素总量的十万分之一。因此，可以推断稀土元素只与光合系统蛋白工工中蛋白质骨架进行结合。光合系统蛋白工工中的天冬氨酸和谷氨酸在生理条件下为负电性，是与稀土元素结合的结合位点。 土壤中有机质和矿物相总是结合在一起的。然而土壤有机质对于有机污染物在矿物相上的吸附以及解吸过程的影响目前还不很清楚。实验的第三部分研究了有机污染物2,4,6-三氯苯酚在天然吸附剂上的吸附／解吸行为，2，4，6一三氯苯酚与Cd2+在吸附剂上的竞争吸附和竞争机理。该部分详细讨论了腐殖酸改性矿物之后，对2，4，6．三氯苯酚在矿物相上吸附／解吸能力的影响。腐殖酸的加入显著地增加单矿物对2，4，6一三氯苯酚的吸附量，使得蒙脱石对2，4，6一三氯苯酚的吸附等温线更加偏离线性。对于腐殖酸一蒙脱石体系而言，腐殖酸对2，4，6一三氯苯酚解吸滞后的贡献是主要的，且随着腐殖酸含量的增加，解吸滞后现象更为明显。然而对伊利石而言，腐殖酸加入之后，吸附等温线斜率的变化并不明显。在腐殖酸一伊利石复合矿物相中，解吸滞后是伊利石和腐殖酸的协同贡献。2，4，6一三氯苯酚在吸附剂特异性吸附位点上的吸附行为是导致2，4，6一三氯苯酚解吸滞后的原因。2，4，6一三氯苯酚与C『在复合矿物相上的竞争吸附现象表明，Cd’*降低了2，4，6一三氯苯酚在腐殖酸，单矿物及腐殖酸一矿物体系上的吸附容量。腐殖酸中的羧基碳、极性脂肪碳和芳香碳可能是竞争吸附位点，单矿物相上的硅氧基和硅羟基则是另外的竞争位点。该部分在更接近于真实土壤的条件下，对2，4，6．三氯苯酚在土壤各个组分中的吸附、解吸能力进行了研究，为进一步了解有机污染物在土壤中的保留机理提供了实验依据。此外，本部分还就重金属和疏水性有机化合物共存时的吸附和竞争吸附行为及机理进行了研究，为进一步了解复合污染情况下有机污染物和重金属的迁移转化过程提供了思路。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 环境化学 |
| 公开日期 | 2011-12-15 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/2156]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境化学与生态毒理学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王小萍. 重金属和稀土元素的植物可利用性及三氯苯酚在天然吸附剂上的吸附／解吸行为研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2004. |
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