牛粪发酵沼液DOM 与Fe(III)离子络合机制研究

刘玉丹,谢 鑫,谢莉鸿,田媛媛,杨 梦,郭旭晶 (成都信息工程大学资源与环境学院,四川 成都 610225)

厌氧发酵主要利用生物质为原料在厌氧环境下产生能源产品沼气,厌氧发酵过程中会产生大量的沼液.沼液中含有丰富的氮磷钾和多种植物生长需要的氨基酸、蛋白质、赤霉素等成分[1-2],能够为农业生产提供了优质肥源,提高土壤肥力[3-4].溶解性有机物(DOM)是厌氧发酵沼液中主要的有机组分.DOM 中包含众多的可以生物利用的营养元素(C、N、P、S)以及多种活性官能团组分(—CH2、O—H、羧基、酰胺等)[5-6],是一种极其活跃的有机组分.

此外,DOM 中还包含碳水化合物和众多有机酸,如氨基酸、类腐殖酸、类腐富里酸.这些有机成分能够被微生物利用,促进微生物的新陈代谢[7-8].而重金属进入富含DOM 的环境后必然会发生络合、离子交换、吸附解吸的等物理化学过程.沼液DOM 具有的官能团对重金属等离子的吸附络合能力远远超过其他矿质胶体.当沼液施用于土壤后,能够对土壤重金属的迁移转化和最终归宿产生重要影响[9].

铁元素(Fe)是地球上含量最多的金属元素,在植物生长过程中起着至关重要的作用,如叶绿素的合成、铁硫蛋白的重要组成元素、植物呼吸作用等都离不开铁元素[10].植物中的铁元素主要来源于土壤,利用根系细胞对铁元素进行吸收利用,土壤中适量的铁元素是必须的.但铁元素一旦过量,就会造成土壤重金属污染,从而导致植物中的铁元素过量,影响植物发育.在施加……