蛋白質對重金屬離子在氧化錳-水界面吸附行為的影響.pdf

1、‘礦質顆粒物對重金屬離子的吸附-解吸作用是環(huán)境中普遍存在的一個物理化學過程。過程的熱力學性質和動力學行為對重金屬離子在環(huán)境中的形態(tài)、濃度、遷移性、歸宿和生物有效性具有重要的影響。環(huán)境中廣泛存在著各種有機質，具有絡合性質和表面活性，對重金屬離子的遷移轉化有重要影響。蛋白質是由氨基酸聚合生成的大分子物質，其分子結構中含有多個氨基、羧基、醇羥基及酚羥基等官能團，在自然環(huán)境中有廣泛的分布。 本文以合成的三種錳礦作為礦質顆粒物的代表，以牛

2、血清白蛋白(BSA)和溶菌酶(LSZ)作為模型蛋白，考察蛋白質的加入對錳礦顆粒物吸附Cu2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+的影響。研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質的加入減少了重金屬離子在錳礦顆粒物表面的吸附，不同的重金屬離子受到的影響不同；牛血清白蛋白和溶菌酶對同種重金屬離子的影響也有差異；蛋白質和重金屬離子的加入順序對重金屬離子吸附也有很大的影響。錳礦顆粒物-重金屬-蛋白質三元體系中，發(fā)生著復雜的吸附、絡合反應，各物質之間的作用力大小決定了吸附量的變

3、化規(guī)律。這些結果對進一步了解重金屬離子的遷移轉化和其影響因素有重要意義。 研究了pH對BSA在δ-MnO2、a-MnO2和r-MnOOH表面吸附以及LSZ在δ-MnO2表面吸附的影響。結果表明，pH對這兩種蛋白質在錳礦顆粒物表面的吸附性能有不同影響。 比較了BSA存在與否兩種情況下，Cu2+在δ-MnO2、a-MnO2和r-MnOOH表面的吸附情況。BSA存在時Cu2+在錳礦顆粒物表面的吸附率-pH曲線仍為典型的“S”形

4、，BSA的加入使得吸附突躍向高pH方向移動，即相同pH下，Cu2+吸附率降低，BSA與Cu2+競爭錳礦顆粒物表面的吸附位。另外在本文所研究的濃度范圍內，三種形態(tài)錳礦顆粒物的吸附等溫線均很好地符合Langmuir等溫式。加入BSA，使Cu2+的飽和吸附量降低。 研究了在BSA或LSZ存在下，各種因素對δ-MnO2吸附Cu2+、Cd2+、Zn2+的影響。蛋白質存在與否，pH對Cu2+、Cd2+、Zn2+在δ-MnO2表面的吸附率影響

5、類似，均使得吸附率-pH曲線呈“S”形，蛋白質的加入使得三種重金屬離子的吸附突躍均向高pH值方向移動。認為Cu2+、Cd2+、Zn2+在δ-MnO2表面的吸附是通過氧化錳表面的羥基絡合形成的，pH是影響吸附的主要因素。在所研究的濃度范圍內，Cu2+、Cd2t、Zn2+的等溫吸附線均很好地遵循Langmuir等溫吸附方程，蛋白質的加入均使得Cu2+、Cd2+、Zn2+在δ-MnO2表面的吸附量降低。BSA存在下，Cu2+、Cd2+、Zn2