腐植酸对重金属污染治理

发布日期:2019-06-29 作者:腐殖酸 来源:www.humate-cn.com

腐植酸中能与重金属发生作用的主要有胡敏酸与黄腐酸,试验表明在酸性条件下,当溶液中存在六价铬离子时,黄腐酸会将Cr(Ⅵ)还原成C r(Ⅲ),随后再与C r(Ⅲ)螯合,生成的螯合物与砂土颗粒表面有一定的结合能力,表现为对铬离子的吸附能力。同时黄腐酸被结合在砂土颗粒的表面活性位置上,形成对微量金属作用更强的离子交换中心,这些作用均加强了砂土颗粒对重金属的吸附。研究显示,胡敏酸还具有还原和螯合作用,且本身对重金属也具有一定的吸附能力,因此在酸性条件下,腐植酸影响砂土颗粒对重金属吸附性能是由胡敏酸和黄腐酸共同作用产生的。有关实验也表明,在pH值为3的条件下,有腐植酸存在时砂土对水溶态铬去除率能达50%,而无腐植酸存在时,去除率只能达22%。可见,腐植酸能明显增强砂土对重金属离子的吸附能力。焦文涛等研究表明,随着土壤中腐植酸含量的减少,镉的吸附量相应降低,但解吸率却有不同程度的增加,说明腐植酸改变了土壤表面电荷,促进了土壤对重金属的化学结合和固定,降低了重金属的有效性。

例如腐植酸结构中的羟基易与土壤中的钙离子发生聚合反应,再通过植物根系的作用就具有促进土壤团粒结构形成的作用 腐植酸对土壤保水性也有作用,因其是有机大分子亲水胶体,所以具有很强的吸水蓄水功能,腐植酸类物质吸水率可达500%~600%,是粘土颗粒吸水率的7~10倍,施用腐植酸土壤改良剂及腐植酸类肥料可以有效改善土壤水分状况。 腐植酸作为一种天然有机高分子物质,其分子含有的多种活性官能团,对重金属离子有良好的吸附、络合、氧化还原能力。在水体中,在一定条件下腐植酸也是一种污染物,且当溶液中的pH值大于3.5时,其溶解性较强,所以很难将其作为吸附剂使用。因此,必须将其制成不溶性的腐植酸才能作为吸附剂使用。研究表明,可以将腐植酸在330℃进行高温相变,然后在2mol/L的CaCl2溶液中浸泡2h,使其转变成不溶性钙型腐植酸。此时的腐植酸在中性pH
值范围内对重金属离子的吸附极佳且吸附稳定,对Pb2+、Cd2+和Cu2+
的吸附率能达到98.73%、97.86%和99.25%。在去除废水中重金属铬时,主要通过硝化、磺化等方法制得不溶性腐植酸。
范建凤等则以0.1g磺化腐植酸树脂为吸附剂,在25℃恒温振荡下对水中Cr3+
进行吸附。结果
表明:当溶液的pH值在4.9左右,吸附时间为180min时,腐植酸树脂对Cr3+
的吸附率可达99%以上。
腐植酸对脲酶、硝酸还原酶也起到一定的抑制作用,可减缓酰胺态氮转化为铵态氮和硝态氮,由此减少氮肥损失以及由此造成的氮污染。腐植酸中活泼的含氧官能团与磷肥有效结合并生成HA-P复合物,使得部分水溶磷转化成枸溶磷,对磷起到部分缓释作用,从而提高土壤中磷的利用率,减少磷污染


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