论文部分内容阅读
研究植物对有机污染物的吸收积累过程,有利于定量评价污染物的生态风险及农产品安全,并为植物修复技术提供一定的指导。现有的相关研究主要针对非极性有机物,主流观点为植物吸收积累污染物的能力与污染物本身的疏水性成正相关。对极性化合物而言,上述结论可能不完全适用。本文选择极性不同的34种有机化合物为吸附质,以油麦菜为吸附剂,以标准纤维素作为对照吸附剂,研究了化合物极性对吸附的影响。实验发现,所有的实验化合物在油麦菜上的吸附等温线均为线性,相关系数(R2)在0.97以上,说明吸附主要以疏水性分配为主。对极性化合物的辛醇/水分配系数(loKow)与植物/水分配系数(logKp1)作图发现,其相关系数小于0.85,而非极性化合物(PAHs)则为0.996,说明疏水性作用是非极性化合物吸附的唯一机理,而对于极性化合物,其吸附受疏水性作用外,还受到其它特殊作用的影响。为了进一步解析极性化合物与油麦菜之间的相互作用力,本文利用线性溶剂化能相关方程(LSER),从分子间作用力的角度进行讨论,并利用SPSS16.0软件,拟合得到以下多元线性方程：logKpl=-0.519+0.98R2-0.87π2H+0.925Σα2H-2.0381Σβ3H+2.715Vx,方程表明,影响有机物与油麦菜之间存在的吸附作用力主要有：ρ-/n-电子作用、极化/偶极作用、氢键酸作用、氢键碱作用以及色散作用。同时,本文还对以上作用力的相对贡献进行量化,揭示了控制油麦菜吸附有机物的作用力主要为色散作用、π-/n-电子作用,氢键碱作用对吸附的影响主要取决于化合物是否带有氢供体(HBD)或氢受体(HBA),而极化/偶极作用、氢键酸作用对吸附起到抑制作用。对于同分异构体,各种作用力的相对贡献相当。油麦菜与标准纤维素的对比吸附实验表明,对于任意实验化合物,都有：logKow> logKp1> logKch(碳水化合物/水分配系数),这与吸附剂的组分有关。同时,对于疏水性相同的化合物,极性不同所引起的吸附差异与吸附剂种类无关。