Fe(III)对湖泊溶解性有机质光降解的影响研究文献综述

 2021-10-23 09:10

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1、溶解性有机质来源、性质、组成与功能自然水体中的溶解性有机质 (dissolved organic matter, DOM) 是生态系统中一种极为活跃的化学组分,是由植物和浮游生物衍生的前体分子转化产生的。

DOM由中等疏水性的芳香族聚电解质(100 ~ 1000 g/mol)组成,主要成分为腐殖酸、富里酸以及各种亲水性有机酸、羧酸、氨基酸、碳水化合物等,在水环境生物地球化学中具有重要作用[1-3]:作为缓冲剂,可以有效调节水体pH;在厌氧呼吸过程中,微生物利用DOM作为碳氮源和电子穿梭体;在污染物动力学中DOM也起着重要的作用,如吸附有机污染物(如DDT、PAH等)、螯合微量重金属 (如铁、汞、铜、镍、钒、铅等),影响重金属等物质的迁移转化、毒性以及生物可利用性。

同时,在自然界中,DOM是一种天然有机化合物的非均相混合物,存在于所有的天然水体中[4]。

DOM的迁移转化是全球碳循环的重要组成部分,淡水系统中这种碳的来源既包括原位生物生产,也包括来自周围陆地流域的碎屑碳。

辐照难降解DOM极大提高了其生物利用度,相对不稳定的本地物质(如腐殖酸)一度被认为是细菌生长的主要底物来源[5]。

Lam等[6]采用多维核磁共振光谱研究了天然湖水中DOM的结构组成,其含有含丰富羧基的脂肪族分子,杂多糖和芳香类化合物。

Brown等[7]采用排阻色谱法以及核磁共振法研究了南极洲咸水湖中DOM的性质,确定了腐殖性物质的分子量大小为1000~1470,其主要成分为脂肪类物质和碳水化合物。

研究表明水环境中腐殖质的结构特点是一种由苯环羧基和酚基官能团构成的聚苯环,支链携带某些含硫、氮基团,包含有羧基、醇羟基、酚羟基、醌型羰基以及酮型羰基等官能团。

2、DOM在水体中的光降解过程与机理光化学过程是天然水组分转化的重要途径,包括吸收光能直接光解,依靠电子或氢转移的间接光解[8]。

在太阳光的照射下,DOM直接进行光化学反应,在光解过程中DOM被漂白和部分矿化,其平均分子量降低[4]。

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