有机配体EDTA对自然水体生物膜吸附镉的影响.pdfVIP

以科学发展观促进科技创新(一) 289 有机配体【EDTA)对自然水体生物膜吸附镉的影响 花修艺1，2 费珊珊1 董德明1 王锡奎2 迟效国2 吉林省长春市前进大街2699号，吉林大学 (1，环境与资源学院，2，地球科学学院)，130012 摘要用EDTA模拟天然水中的有机配体，考察不同浓度扣加入顺序时EDTA对自然 水体生物膜吸附镉的影响，并跌形态分析的角度对实验现象给出可能解释。结果表明EDTA 的存在降低生物膜时镉的吸附，其影响程度和范围与EDTA浓度、EDTA浓度与锅浓度的比、 EDTA加入顺序以及pH值有关：EDTA浓度高时影响大；EDTA与镉浓度的比大时影响大； 先加EDTA后加镉影响最大，先加镉后加EDTA影响最小，同时加入时影响介于两者之间； pH值较高时影响较明显。 关键词 自然水体生物膜有机配体镉吸附 生物膜广泛存在于天然水环境各种固相(如岩石、沉积物和矿物颗粒等)表面上，是典型的由生命和 非生命物质、有机和无机物质组成的复合体，对水环境中污染物迁移转化和生物地球化学过程有重要影 响。水环境中重金属对水生生态系统和人类有显著怠害，因此水环境中重金属的行为研究受到广泛关 注。由于生物膜的表面活性，近年来国内外开展了一些自然水体生物膜对重金属吸附规律的研究，发现 了起主要吸附作用的组分。很多因素(如溶液构成和温度等)会影响重金属在水中的行为，其中各种配 体由于能够改变金属形态并能与吸附界面相互作用而对金属的吸附行为产生显著影响。天然水中的配 体包括多动无机和有机配体，其中天然有机物(NOM)是大多数水环境中的～类重要配体。在有关 NOM对水环境中金属行为影响的研究中，NOM可以从天然水中提取获得但难度较大，因此常用天然 分别模拟NOM中的高分子物质和小分子配体。本研究用EDTA模拟天然水中的有机配体，考察不同 浓度和加入顺序的配体对生物膜吸附镉的影响，并从形态的角度对实验现象给出可能解释，进而有助于 深入了解实际水环境中重金属的分布行为和生物可利用性。 一、实验方法 (一)生物膜的培养与成分分析 以长春南湖为培养生物膜的水体，该湖为长春市内一富营养化湖泊。以载玻片(49ram×76ram× Imm)为基质，于水面下30cm处培养生物膜。培养时间为2003年8月23日到9月1日。 据以往研究结果，组分分析时只考虑对金属吸附起主要作用的铁锰氧化物和有机质。随机取10 片带生物膜的载玻片，用15％HNO，萃取24小时后用原子吸收法(FAAS)测定萃取液中铁、锰浓度， 代表膜上金属氧化物浓度。膜上有机质用COB衡量，随机取4片带生物膜的玻片，用重铬酸钾法 测定。 290 以科学发展观促进科技创新(上) (二)生物膜对镉的吸附 KN03和10NaHC03．。吸附液 CaCl2、140”mot／LMgS04、910t‘mol／L(NH4)2S04、150tmaol／L imaol／L EDTA和有EDTA时生物膜对镉的吸附热力学实验；二是在不同pH值下，不同浓度、不同加人顺序的 EDTA存在时生物膜对镉的吸附。 1．ptt=6．0时生物膜对镉的吸附热力学 用MMS溶液配制六种镉浓度(0．3～2．2 05“moVL两种。各取2片带生物膜的载玻片于800mL的每种吸附液中，用HN03和NaOH调节并保 1，温度保持25±l℃，连续搅拌吸附24 持溶液pH=6．0±0 h。吸附后的载玻片用15％HN03萃取 24h，用FAAS测定萃取液和平衡溶液中的镉。 生物膜对镉的吸附数据(不含EDTA时)用Langmuir吸附等温线拟台： r=可F～面K[Cd玎1]， (1) 式中r为生物膜对镉的吸附量(gmoUm2，本研究中膜上物质浓度均用单位面积载玻片上该物质的含量 6．1进行。 非线性最小二乘法，用Origin 2．13计算。 MINTEQ 2．不