【视点】胞外聚合物组分对生物质炭吸附BDE-47等温线的影响

2019-02-05 12:15:10 / 打印

“编者在关注到中国科学院南京土壤研究所的王芳研究员团队关于胞外多聚物组分对生物质炭吸附BDE-47作用影响的研究,特邀王老师团队为本公众号撰写了该研究的亮点部分,一方面,丰富天然有机质研究领域,尤其是NOM影响POPs环境行为的研究领域;另一方面,希望该团队的研究成果能给关注者启发,从中获得灵感,促进天然有机质研究工作的开展。”

多溴联苯醚(PBDEs)是一类溴代阻燃剂(BRFs),在水体、土壤及大气等环境介质中皆有检出。PBDEs容易被生物质炭吸附,从而影响其在环境中的迁移性和可利用性。研究表明,在生物膜吸附有机污染物的过程中,胞外聚合物(EPS)发挥着重要作用。作为一类持久性有机污染物(POPs),PBDEs的环境行为亦可能会受到EPS的影响。然而,EPS影响生物质炭吸附PBDEs的过程与机理还不清楚。

本研究以2,2',4,4'-四溴联苯醚(BDE-47)为模式化合物,采用批实验,探究了血清蛋白(BSA)和海藻酸钠(SA)-分别模拟EPS的蛋白和多糖组分-对两种不同温度的玉米秸秆炭和小麦秸秆炭吸附BDE-47等温线的影响。通过模型拟合、核磁共振(NMR)、X射线光电子能谱(XPS)及傅里叶红外光谱(FTIR)等方法与技术,初步探索了EPS组分影响生物质炭吸附BDE-47的机理。

▲ 蛋白/多糖影响生物质炭吸附BDE-47示意图

▲ 表面吸附作用和分配作用在玉米生物质炭吸附BDE-47中的贡献比

Liu, G., Sheng, H., Fu, Y., Song, Y., Redmile-Gordon, M., Qiao, Y., Gu, C., Xiang, L., & Wang, F. (2019), Extracellular polymeric substances (EPS) modulate adsorption isotherms between biochar and 2,2′,4,4′-tetrabromodiphenyl ether, Chemosphere, 214, 176-183.

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