腐殖酸和富里酸的提取與表征研究.pdf

1、腐殖質(zhì)(主要組成為腐殖酸、富里酸)廣泛分布于自然界中,大約占土壤、水圈、生態(tài)系統(tǒng)中總有機(jī)質(zhì)含量的50-80％。大量研究表明,腐殖酸、富里酸對有機(jī)污染物和金屬離子的環(huán)境行為有重要的影響,并在水廠消毒過程中形成消毒副產(chǎn)物DBPs和三鹵甲烷類致癌物質(zhì)THMs。顯然,腐殖酸、富里酸的環(huán)境行為都與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。作為高分子混合物,不同來源、提取方法和提取時間提取的腐殖酸和富里酸存在很大差異,對特定地點(diǎn)、時間提取的腐殖酸進(jìn)行表征,有助于更好的了解這

2、類大分子物質(zhì)的特征及其環(huán)境行為。
　　本研究分別在不同季節(jié)采集東湖和梁子湖底泥,依據(jù)國際腐殖質(zhì)協(xié)會(IHSS)推薦的方法提取腐殖酸、富里酸,利用元素分析、紫外-可見光譜(UV-Vis)、傅里葉紅外光譜(FT-IR)、三維熒光光譜(3DEEM)對其進(jìn)行分析表征,并將近年來較先進(jìn)的平行因子分析方法(PARAFAC)運(yùn)用在數(shù)據(jù)分析與表征研究中。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　(1)與腐殖酸相比,富里酸含有更多含氧官能團(tuán)和脂肪結(jié)構(gòu),

3、且腐殖化程度更深;與梁子湖相比,東湖腐殖酸、富里酸具有多的芳香結(jié)構(gòu),而梁子湖底泥中腐殖酸、富里酸含有更多的脂肪結(jié)構(gòu)和含氧官能團(tuán),且腐化程度較深。元素分析顯示,東湖、梁子湖底泥中腐殖酸、富里酸的羧酸含量隨四季的推移總體上呈增大趨勢。東湖、梁子湖四個季節(jié)的腐殖酸、富里酸的(O+N)/C原子比大小順序均與其O/C比相同,推測腐殖酸、富里酸極性可能與其芳香度、含氧官能團(tuán)密切相關(guān)。
　　(2)UV-Vis光譜表明東湖秋季、梁子湖冬季提取的腐

4、殖酸具有較高的芳香度,東湖夏季、梁子湖春季的富里酸具有較高的芳香度,且E2/E3及E2/E4與芳香度無關(guān)。
　　(3)FT-IR光譜表明兩湖秋季提取的腐殖酸中含有較多的脂肪鏈結(jié)構(gòu)和-OH鍵,東湖春季、梁子湖夏季提取的腐殖酸及東湖、梁子湖春季提取的富里酸中含有最少的含氧官能團(tuán),不同季節(jié)腐殖酸含有的C-O-C鍵相似。
　　(4)3DEEM光譜的傳統(tǒng)分析表明,東湖、梁子湖不同季節(jié)提取的腐殖酸主要含有相似的3個熒光峰,分別是類腐殖酸

5、峰、類富里酸峰及類蛋白峰;富里酸主要含有一個特征熒光峰,為類富里酸峰,其中東湖夏季富里酸含另有一個明顯的類腐殖酸峰。
　　(5)應(yīng)用平行因子分析法(PARAFAC)對腐殖酸、富里酸的三維熒光光譜進(jìn)行分析,能夠更加清晰的分析熒光峰的位置及熒光強(qiáng)度貢獻(xiàn)率。
　　本研究中提取的腐殖酸含有4個組分,主要表現(xiàn)了3類物質(zhì),分別為類腐殖酸物質(zhì)、類富里酸物質(zhì)、類蛋白質(zhì)物質(zhì)。不同季節(jié)提取的富里酸含有5個組分,主要表現(xiàn)了兩種物質(zhì),分別為類腐殖酸