DOM和UV對水-氣界面汞釋放的影響.pdf

1、溶解性有機(jī)質(zhì)(dissolved organic matter，簡稱DOM)是陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)中一種很活躍的重要化學(xué)組分，包括分子量較小的脂肪酸、芳香酸、氨基酸、單糖、低聚糖和一些高分子如酶、酚類和腐殖質(zhì)等，是環(huán)境中重要的天然有機(jī)配位體和吸著載體。DOM有很多活性位點(diǎn)，因而能影響環(huán)境的酸堿特性、營養(yǎng)物質(zhì)的有效性、污染物質(zhì)的環(huán)境行為，如污染物質(zhì)的毒性、遷移轉(zhuǎn)化特性以及生物可降解性。DOM可以與水體、土壤和沉積物中的金屬離子、氧化

2、物和有機(jī)物之間進(jìn)行離子交換、吸附、絡(luò)合、螯合等反應(yīng)，因而必然能影響Hg的環(huán)境行為。天然水體中存在多種類型的溶解性有機(jī)物，控制和影響水體釋放汞的因素是很多的，包括：水體汞含量、溶解性有機(jī)質(zhì)(DOM)含量、光照強(qiáng)度等。物質(zhì)一般在可見光或紫外線的照射下會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。住環(huán)境中主要是受陽光的照射，污染物物質(zhì)分子吸收光子后，內(nèi)部的電子發(fā)生能級躍遷，形成不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)，然后進(jìn)一步發(fā)生離解或其它反應(yīng)。 為此，本文采用室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)，配制的汞溶

3、液作為供試水樣，研究提取自稻草、腐殖土、堆肥中的DOM對水．氣界面汞釋放的影響：同時，還探討了不同波長光照、光照強(qiáng)度條件下，三種來源DOM影響下，水-氣界面Hgo釋放的情況：考察不同陰離子的存在對反應(yīng)的影響情況，為正確認(rèn)識汞的自然釋放過程提供參考。 室內(nèi)模擬試驗(yàn)的結(jié)果表明：三種來源DOM的影響既有共性也有特殊性。三種來源的DOM對水-氣界面汞的釋放都有明顯的抑制作用，使得水-氣界面Hgo的釋放量明顯下降，其中DOMH的作用最強(qiáng)

4、。相同的實(shí)驗(yàn)時間，添加DOMR和DOMS的處理Hgo釋放總量在51ng左右，是未添加DOM對照水樣的63％，而涂加DOMH的處理Hgo釋放總量僅為20.1ng，只占未添加DOM對照水樣的25％?？梢酝茢?，DOM對水-氣界面汞的釋放的抑制作用，是由于其含有羥基、羧基、氨基等基團(tuán)，對水體中Hg2+有強(qiáng)烈親合性，生成螯合物，抑制了Hg2+的還原，從而抑制了汞的釋放。由于DOMH、DOMR和DOMS所含官能團(tuán)的種類與數(shù)量有所不同，它們對重金屬均

5、有吸附作川也有差異，三種DOM中DOMH對汞釋放的抑制能力最強(qiáng)。 紫外光對水-氣界面汞釋放影響的試驗(yàn)中，在無光照的S1、S3、S5階段，裝置中水-氣界面汞的釋放量都隨著時間逐漸增加，并趨于平穩(wěn)狀態(tài)。紫外光照射的S2、S4階段，光照強(qiáng)度為266.67W/m2，照射距離為25cm左右，水-氣界面的汞釋放量都降為0ng/m3左右。254nm的光照下汞釋放量在60s內(nèi)降為Ong/m3，而310nm和365nm光照下汞釋放量在110s內(nèi)

6、降為Ong/m3，波長254nm光照對汞釋放量的影響強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它兩種波長紫外光。添加三種DOM的水樣，與對照水樣趨勢相似，使得S1、S3、S5階段汞的釋放量呈階梯狀遞減。由于溶解性有機(jī)質(zhì)對水-氣界面釋放的影響，添加DOM的水樣整體釋放量小于對照水樣，其中添加DoMH的汞釋放量最小，表示DOMH對汞釋放量的影響最強(qiáng)。紫外照射的S2、s4階段，添加DOM的水樣的汞釋放量也是在兒十秒內(nèi)降為Ong/m3，說明在紫外光強(qiáng)烈地作用下，DOM對水