水體環(huán)境中天然有機(jī)質(zhì)腐殖酸研究進(jìn)展樣本

資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。水體環(huán)境中天然有機(jī)質(zhì)腐殖酸研究進(jìn)展摘要:腐殖酸是大量存在于土壤、河湖海沉積物以及風(fēng)化煤、褐煤、泥炭中的天然有機(jī)高分子化合物。本文介紹了腐殖酸的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì);闡述了其在水處理中的應(yīng)用以及其發(fā)展前景。著眼研究腐殖酸與土壤、水體和生物多界面的環(huán)境過程和機(jī)理。文章主要以水環(huán)境為例,對環(huán)境污染物效應(yīng)和去除技術(shù)等幾個方面的研究進(jìn)展進(jìn)行了簡要的總結(jié);對現(xiàn)代腐殖酸的研究趨勢進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞:天然有機(jī)質(zhì);腐植酸;腐植酸的性能;水處理;應(yīng)用前景水源水質(zhì)復(fù)合污染的多介質(zhì)聯(lián)合作用機(jī)制及污染物的生物地球化學(xué)循環(huán)過程已經(jīng)成為亟待解決的科學(xué)問題,其中天然有機(jī)質(zhì)在其中起到很關(guān)鍵的作用。天然有機(jī)質(zhì)腐殖酸對環(huán)境中碳的循環(huán),金屬離子和有機(jī)化合物的遷移轉(zhuǎn)化,及水處理中消毒副產(chǎn)物的形成等都有重要影響。腐殖類物質(zhì)廣泛存在于土壤、底泥、湖泊、河流以及海洋中,它是指那些動、植物殘體經(jīng)微生物和化學(xué)過程分解后形成的一種褐色或黑色的復(fù)合物[1-2]。土壤和水體中的有機(jī)質(zhì)主要為腐殖物質(zhì),可占這兩種生態(tài)體系中總有機(jī)質(zhì)的50%~80%[3-5]。腐植酸是一種液態(tài)的有機(jī)質(zhì)。一般土壤有機(jī)質(zhì)的來源大都是動物、植物及微生物的殘體或排泄物等經(jīng)一連串長期物理、化學(xué)性及微生物作用而產(chǎn)生。其中腐植質(zhì)是土壤有機(jī)質(zhì)最重要的一種成分。這種黑色稠狀的腐植質(zhì)具有巨大的有機(jī)分子結(jié)構(gòu),使土壤之中有機(jī)質(zhì)能充分發(fā)揮作用。因此,腐植質(zhì)可視為土壤有機(jī)質(zhì)的精華。而腐植酸又正是腐植質(zhì)成分中最具生化活性,最具利用價值的部份。過去科學(xué)家們都是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)從土壤或植物體內(nèi)以化學(xué)方法提煉腐植酸,不但量少,且價格昂貴。當(dāng)前已發(fā)展出從泥炭或含腐植質(zhì)的礦石中萃取溶解出腐植酸的技術(shù),如此不但使腐植酸能夠大量提供農(nóng)業(yè)使用,且使腐植酸成為一種新興的土壤改良劑。一、天然有機(jī)質(zhì)腐殖酸的研究歷史腐殖物質(zhì)環(huán)境行為與其結(jié)構(gòu)組成有密切關(guān)系,腐殖質(zhì)與礦物組分一起構(gòu)成土壤和水體顆粒物的主體,因此腐殖物質(zhì)不是一種簡單化合物,其組成復(fù)雜,沒有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)。Ghabbour等[6]報道了研究者們從18世紀(jì)末就已經(jīng)開始對腐植酸的研究?；瘜W(xué)家、地球化學(xué)家、水文學(xué)家和環(huán)境學(xué)家也逐漸關(guān)注在生態(tài)圈無處不在的腐植質(zhì)。隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步,研究者逐漸深入地對腐殖質(zhì)的具體結(jié)構(gòu)和微觀特征等進(jìn)行了較詳細(xì)的研究。當(dāng)前,關(guān)于腐殖酸形成方式主要有４種假說:(1)植物轉(zhuǎn)化:由植物殘體中不為微生物分解的組分轉(zhuǎn)化而來;(2)生物化學(xué):復(fù)雜有機(jī)物經(jīng)微生物作用后部分礦化,再經(jīng)氧化和縮合等作用形成單體腐殖酸,最終形成高分子腐殖酸;(3)細(xì)胞自溶:微生物自溶后的產(chǎn)物經(jīng)過縮合和聚合后形成;(4)微生物合成:微生物在體內(nèi)合成腐殖酸,死亡后將腐殖酸自溶析出。專家從不同角度對腐殖酸的形成作了猜測,但這４種假說中哪一種更接近真實(shí)情況當(dāng)前還很難說清楚,可能腐殖酸的形成是這４種過程共同作用的結(jié)果。二、腐植酸的性能及提取方法1、腐殖酸的吸附性能由于腐殖酸含有多種功能基,如羧基、醇羥基、酚羥基、羰基和甲氧基等,因而具有很高的反應(yīng)活性(如吸附作用、絡(luò)合作用、氧化還原作用),能與環(huán)境中的金屬離子、氧化物、氫氧化物、礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、有毒活性污染物等發(fā)生相互作用。2.提取方法1)酸抽提劑法。童同家等采用酸抽提劑法從風(fēng)化煤中提取了能滿足汽車用蓄電池技術(shù)條件要求的腐殖酸。其制備工藝:風(fēng)化煤一加入稀硫酸一蒸汽煮沸—攪拌沉淀一取出上部液體一水洗→沉淀物烘干→粉碎過篩→包裝。酸抽提劑法提取腐殖酸工藝簡單,易于操作,生產(chǎn)周期短,而且省去堿法的碳酸物,因此酸法腐殖酸價格與堿法腐殖酸價格相比,約降低30％。但酸抽提劑法提取的腐殖酸因含雜質(zhì)太多,應(yīng)用受到了限制。2)微生物溶解法。微生物溶解法提取腐殖酸反應(yīng)周期長,產(chǎn)率低但反應(yīng)溫和,可清潔轉(zhuǎn)化,產(chǎn)物生物活性高,現(xiàn)主要處于試驗(yàn)研究階段,離工業(yè)生產(chǎn)還有一定差距。3)堿溶酸析法。當(dāng)前主要采用堿溶酸析法即堿抽提劑法生產(chǎn)腐殖酸,方法十分簡單而被廣泛利用。徐東耀等用硫酸溶液和氫氧化鈉溶液從褐煤中提取了腐殖酸。由于某些原料中游離的腐殖酸含量不是很高,直接抽提腐殖酸的提取率很不理想。為了提高腐殖酸的提取率,一般對原料先做預(yù)處理再進(jìn)行堿溶酸析。常見的預(yù)處理方法有空氣氧化預(yù)處理、硝酸氧化預(yù)處理、超聲波預(yù)處理3種。針對特殊的原料,在提取腐殖酸的過程中可采用一些較為特殊的方法。例如,對于水體沉積物而言,灰分較多,文啟孝等用稀HCl、HF混合液對其進(jìn)行了預(yù)處理,達(dá)到了降低灰分的目的。土壤中腐殖質(zhì)由難溶于水的鈣、鎂、鐵、鋁舊等離子絡(luò)合,易溶于水的鉀、鈉等離子結(jié)合的腐殖質(zhì)以及極少量游離態(tài)存在的腐殖質(zhì)等組成。楊敏等采用0．1mol／L焦磷酸鈉和0．1mol／L氫氧化鈉混合液提取腐殖質(zhì),能夠?qū)⑼寥乐须y溶于水和易溶于水的結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)一次絡(luò)合成易溶于水的腐殖質(zhì)鈉鹽,從而比較完全地將腐殖質(zhì)提取出來,再用鹽酸溶液將腐殖酸沉降出來,采用堿溶酸析法提取的腐殖酸有機(jī)質(zhì)含量較高;樣品分子中芳香環(huán)和脂肪鏈上的羧基以及羥基中存在可離解的氫離子,使得腐殖質(zhì)有酸度和交換容量,從而使其與許多有機(jī)物、無機(jī)物有發(fā)生作用的潛在能力。產(chǎn)率的計(jì)算腐殖酸在強(qiáng)酸性溶液中可用重鉻酸鉀將其中的碳氧化成二氧化碳。根據(jù)重鉻酸鉀的消耗量和腐殖酸的含碳比,可計(jì)算出腐殖酸的產(chǎn)率。該方法的優(yōu)點(diǎn)是腐殖酸提取量較大,不足之處是重鉻酸鉀有毒,操作時有危險,而且步驟繁瑣、復(fù)雜。三、腐植酸在水處理中的的應(yīng)用1處理重金屬離子廢水重金屬離子廢水是一種對生態(tài)環(huán)境危害極大的工業(yè)廢水,重金屬離子進(jìn)入環(huán)境后參與食物鏈直接威脅人體健康,帶來嚴(yán)重后果。當(dāng)前對含重金屬離子Pb2＋、Cu2＋、Cr3＋、Cd2＋等的廢水處理方法主要分為兩類:一類是將溶液中的金屬離子轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄晕镔|(zhì),如化學(xué)沉淀法、電解還原法[7]等;另一類是不改變金屬離子化學(xué)形態(tài)條件下的縮合分離,如離子交換法和交換纖維法［8,9］等。化學(xué)沉淀法一般是向廢水中加入化學(xué)藥劑,使重金屬離子生成不溶的或難溶的化合物沉淀析出,但此法所用沉淀劑價格較貴,處理中易排出有害氣體,反應(yīng)后殘留物的去除還存在一定困難;電解還原法是經(jīng)過電解作用使重金屬離子在電極上析出,此法操作簡便,不必消耗化學(xué)藥劑,但電和金屬電極消耗大,而且在處理過程中產(chǎn)生大量的污泥還需要進(jìn)一步的處理;離子交換法處理效果好,但處理廢水成本較高。交換纖維是一種新型的交換材料,其特點(diǎn)是比顆粒狀吸附劑交換速度快,多用于各種無機(jī)離子的分離、提取(如重金屬、貴金屬等),但用于處理廢水成本較高。而泥炭價格低,其中含有腐殖酸及羥基、羧基、醌基等活性基團(tuán),可與水中重金屬發(fā)生離子交換、絡(luò)合反應(yīng)及表面吸附作用［10］,對重金屬離子具有很好的去除效果,去除率均在97%以上,而且具有較強(qiáng)的抗Ca2＋、Mg2＋干擾能力。吸附重金屬離子后,經(jīng)過解析脫附再生處理可循環(huán)利用。王蘭等利用大同風(fēng)化煤粉中的腐殖酸處理天津某廠含鎘電鍍廢水,使處理前含鎘量為92.5mg/L的水,處理后鎘含量降為0.1mg/L,去除率為99.8%,達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。王蘭等還利用吉林黃泥河泥炭(腐殖酸含量42.6%,粒徑＜60目)對長春某廠的電鍍含鉻廢水進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn),常溫下間歇攪拌,吸附5h后,鉻的去除率達(dá)96.6%以上。2處理染色廢水染料廢水在處理中脫色是一個難題。利用泥炭腐殖酸作為陽離子染料脫色劑用于處理陽離子印染廢水,無論色度有多高,經(jīng)過泥炭脫色劑濾層,都可達(dá)到無色透明,經(jīng)脫色處理后的污水可循環(huán)利用。泥炭吸附劑也能夠把染色廢水中毒性較大的陽離子緩染劑(1227)和柔劑VS等去除97%以上。陳仙利用腐殖酸鈉對印染廢水進(jìn)行處理研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對染色污染物的去除率很高,而且工藝成本較低,具有較高的凈化效果。3用于阻垢緩蝕劑腐殖酸主要是一些天然的芳香族羥基羧酸,相對分子質(zhì)量大,具有離子交換、吸附絡(luò)合等性質(zhì)及良好的滲透性與分散性,且能有效地分散金屬氧化物,在金屬表面形成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的保護(hù)膜,表現(xiàn)出良好的阻垢、除垢和緩蝕性。邱廣明[11]等利用腐殖酸鈉和含磺酸基的共聚物為原料制得HA/P共混物對水中CaCO3、Ca3(PO4)2的阻垢率、Fe2O3的分散性以及緩蝕性進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),此共混物具有很高的阻垢、分散和緩蝕性能,避免了由于缺少磷系水處理劑而帶來的不利影響,具有很高的實(shí)際應(yīng)用價值。4用于處理其它工業(yè)廢水用含77.22%游離腐殖酸的Kapucin制劑進(jìn)行污水脫酚試驗(yàn),在向污水中加入此種制劑時,腐殖酸變成腐殖酸鹽,能夠吸附污水中的酚。被酚飽和的腐殖酸鹽以沉淀物形式從污水中分離出來。日本進(jìn)行的研究是將2～3mm的SiO2用酚醛樹脂涂覆后再涂上腐殖酸制成吸油劑,用于處理含油廢水,去油效果非常理想。按5:100比例將含有腐殖酸和微生物的土壤丸粒投入屠宰廠廢水中(含BOD14300mg/L、固體懸浮物18900mg/L及大腸桿菌24000mg/L),在3個曝氣池中連續(xù)反應(yīng),最后生成一種不含大腸桿菌、BOD和懸浮固體極低(分別為65和19mg/L)的澄清液。四、天然有機(jī)質(zhì)腐植酸研究進(jìn)展1、天然有機(jī)質(zhì)腐植酸對環(huán)境污染物的影響研究進(jìn)展天然有機(jī)質(zhì)是地表環(huán)境有毒污染物的重要化學(xué)絡(luò)合劑和吸附劑,直接影響它們的毒性、遷移轉(zhuǎn)化、生物地球化學(xué)循環(huán)及歸宿,因此,有機(jī)質(zhì)與污染物相互作用是環(huán)境污染過程、修復(fù)治理及其與人體健康關(guān)系研究的關(guān)鍵科學(xué)問題。具體到水體中由于溶解有機(jī)質(zhì)具有很強(qiáng)的反應(yīng)活性和遷移活性,直接影響水體的酸堿度和溶解氧的循環(huán),對水體中的微量金屬離子和有機(jī)污染物的形態(tài)毒性、遷移轉(zhuǎn)化和生物有效性有重要影響。土壤,微粒和沉積物中有機(jī)質(zhì)(主要是腐殖酸)的吸附/解吸作用基本控制了有機(jī)污染物的生物地球化學(xué)循環(huán)和歸宿。例如:吸附作用是控制土壤和沉積物有機(jī)污染物的行為和重要過程,吸附作為一種相分配過程,在很大程度上控制著疏水性有機(jī)污染物(HydrophobicOrganicContaminants,HOCs)在土壤和沉積物體系中的遷移和轉(zhuǎn)化。前人研究發(fā)現(xiàn)HOCs在土壤和沉積物中的吸附解吸主要是由土壤中的有機(jī)質(zhì)決定的。傳統(tǒng)吸附理論認(rèn)為腐殖酸是吸附HOCs的主要土壤有機(jī)質(zhì)。在土壤和沉積物系統(tǒng)中(>0.1%有機(jī)碳),天然有機(jī)物是疏水性有機(jī)污染物的主要吸附劑。例如:腐殖質(zhì)結(jié)合占土壤總多氯聯(lián)苯和多環(huán)芳烴的70%~80%。因此,有機(jī)質(zhì)吸附,特別對有毒疏水性有機(jī)污染物,是環(huán)境污染控制和生態(tài)修復(fù)研究中關(guān)鍵的科學(xué)問題,與環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)、技術(shù)路線、評價預(yù)測和治理等關(guān)鍵技術(shù)問題密切相關(guān)。曲久輝[12]的電動特性研究結(jié)果表明,天然水中的腐殖酸對混凝過程的電動特性具有重要影響,隨其濃度的增加則天然水的流動電流值SC和Zeta電位明顯呈負(fù)增長,也降低了混凝劑對原水作用時的電動效果。同時,Edzwald等指出,若5~10mgL-1的腐殖酸被高嶺土或硅氧化物吸附則顆粒在水中的穩(wěn)定性提高1倍,混凝碰撞效率降低1倍,而且在高濃度腐殖酸和低pH下尤甚。Harold等認(rèn)為腐殖酸的加入能夠降低小絮體的絮凝速度,但對大絮體影響很小,而且不會引起顆粒絮體的破碎,因?yàn)槲搅烁乘岬念w粒絮體間存在很強(qiáng)的作用力。腐殖酸降低了混(絮)凝劑對天然水中膠體懸浮顆粒的去除效果,也可作為一種細(xì)小顆粒直接消耗混(絮)凝劑,增加藥劑用量。2、天然有機(jī)質(zhì)腐植酸在水體環(huán)境中的危害與對其消除技術(shù)的研究進(jìn)展腐植酸會在水體中產(chǎn)生令人不愉快的顏色和氣味,特別是從1974年發(fā)現(xiàn)天然水經(jīng)氯化消毒會形成致癌性的三氯甲烷。當(dāng)今腐殖酸已經(jīng)成為飲用水微污染的重點(diǎn)控制對象;同時腐殖酸對水體中的有毒有機(jī)物和重金屬離子有一定的吸附絡(luò)合作用,能夠形成復(fù)合污染物,因此如何經(jīng)濟(jì)高效地去除水體中腐殖酸成為環(huán)境界的研究熱點(diǎn)。去除水體中腐殖酸研究應(yīng)用較多的方法主要有膜濾法、絮凝法、氧化法、生物法、吸附法等,然而在實(shí)際應(yīng)用過程中都存在著一些問題。膜慮法由于膜技術(shù)工藝簡單,能耗低,不需額外添加藥劑,運(yùn)行可靠和容易自動控制等優(yōu)點(diǎn),近年來在水處理工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用很廣泛。當(dāng)前常見的幾種膜技術(shù)主要有:反滲透(ReverseOsmosis,RO)、納濾(NanoFiltration,NF)、超濾(UltraFiltration,UF)等。RO和NF雖然對天然有機(jī)物NOM有良好的截留性能,但運(yùn)行壓力高,能耗大。另外,RO和NF都對水中人體健康有益的離子、硬度、堿度以及微量元素有較強(qiáng)的去除,出水不適合長期飲用[13]。UF能有效除去懸浮顆粒、膠體雜質(zhì)、細(xì)菌和病菌孢囊。然而,由于它的截留分子量較大,導(dǎo)致它對水中NOM的去除率不高。同時,膜濾法雖然能夠去除大分子物質(zhì),卻很難去除親水性小分子有機(jī)物;腐殖酸是難分解的陰離子型大分子以及親疏水性組分、荷電性等直接影響超濾過程中去除率和通量的降低。極易造成膜污染[14],Zularisam對荷負(fù)電的疏水性聚乙烯膜過濾NOM中不同親疏水性組分的過程進(jìn)行了研究,膜過濾NOM中的親水性組分呈現(xiàn)較嚴(yán)重的通量下降和較低的去除率。腐殖酸占NOM的50%~90%,具有較大的相對分子質(zhì)量和較強(qiáng)的疏水性,已有研究表明腐殖酸是超濾過程中的主要污染物,例如Schafer等觀察到超濾過程中,富里酸僅引起15%的通量下降,腐殖酸引起78%的通量下降,對于膜性能的影響更大。絮凝法1995年,美國的法規(guī)協(xié)調(diào)委員會要求美國環(huán)境保護(hù)局(USEPA)把強(qiáng)化絮凝法列為在消毒/消毒副產(chǎn)物條例(D/DBPRule)第一實(shí)施階段控制NOM的最佳方法。國內(nèi)研究[15]表明,強(qiáng)化混凝能夠有效地去除膠體類、腐殖酸類和高分子類的消毒副產(chǎn)物DBPs先質(zhì),而對溶解性的非腐殖酸類和低分子DBPs先質(zhì)的去除效果相對較差。盡管強(qiáng)化混凝是一種不需增加高額投資而能實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有的處理構(gòu)筑物基礎(chǔ)上控制DBPs形成的重要技術(shù)但其往往難以有效地去除溶解態(tài)的DBPs先質(zhì),從而使混凝處理后的出水達(dá)不到要求,加大了后續(xù)工序的處理負(fù)荷,對飲用水的安全構(gòu)成了潛在的威脅。研究人員認(rèn)為低分子鐵鹽能夠發(fā)揮高效的HA去除效果,以無機(jī)高分子絮凝劑的混凝技術(shù)也能夠高效地去除HA。3)氧化法經(jīng)過臭氧、光催化等氧化法雖然能夠一定程度降解水體中的腐殖酸,但都存在運(yùn)行成本較高、裝置復(fù)雜、處理量有限,因此可能影響其在實(shí)際工程中的應(yīng)用。生物法Sudha等的研究表明腐殖酸中僅有少部分是可生物降解,大部分具有生物抑制基因。但黃廷林等[16]的進(jìn)一步研究指出,微生物對HA的降解是經(jīng)過先吸附后降解的過程,傳質(zhì)吸附是生物降解的前題條件。生物膜表面主要由菌膠團(tuán)組成,而菌膠團(tuán)表面是以多糖類(一般為多β-羥丁酸)為主體的粘質(zhì)層所覆蓋,表面張力較低,這樣構(gòu)造的表面,吸附能力是顯著的[17]。Sudha等研究表明天然有機(jī)物NOM在生物過濾床去除受到許多因素影響,如NOM的特性、預(yù)臭氧化使用、水溫和生物過濾床的反洗等。國內(nèi)對腐殖酸的生物處理研究大多集中在生物陶粒反應(yīng)器、生物流化床、生物陶粒膨脹床、生物活性炭-砂濾組合工藝、臭氧生物活性炭(O3-BAC)組合工藝、生物活性炭纖維工藝、沸石-陶粒曝氣生物濾池、固定化微生物技術(shù)、固定化生物活性炭工藝、接觸氧化/生物過濾組合工藝等技術(shù)上。1995年張貴春等[18]采用生物陶粒反應(yīng)器處理腐殖酸,去除率為27%~33%。齊兵強(qiáng)等[19]采用生物陶粒膨脹床處理微污染原水,對UV254去除率均比固定床高10%左右。由此也可看出,對某些難生物降解有機(jī)物的去除,膨脹床在生物絮凝、吸附方面比固定床有一定的優(yōu)越性。楊開等[20]采用生物活性炭-砂濾處理微污染原水,對UV254去除率為48.9%。李秋瑜等[21]采用篩選、馴化的工程菌對活性炭纖維(ACF)進(jìn)行固定化形成生物活性炭纖維(BACF)用于微污染源水的試驗(yàn)表明對UV254去除效果非常顯著,最高達(dá)到99%,平均為94%。劉金香等采用沸石-陶粒曝氣生物濾池(BAF)工藝對微污染水處理,UV254去除率僅為11.26%。黃廷林等采用實(shí)驗(yàn)室篩選、馴化出的9株硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌和聚磷菌,用物理吸附的方法固定在纖維球形填料上,用于微污染水處理,對黃麗坤等[22]采用人工循環(huán)UV254去除率為16%。環(huán)固定方式形成固定化生物活性炭工藝,對UV254去除率為57.4%。陸洪宇等[23]采用接觸氧化/生物過濾組合工藝對UV254平均去除率為23.4%。郭春輝等[24]采用生物活性炭循環(huán)床工藝處理安徽淮南段淮河水,對UV254去除率為20%。吸附法在”美國安全飲水令”中,吸附法被認(rèn)為是最好的從水中吸附有毒有害的有機(jī)物質(zhì)的可行性技術(shù)。吸附法依靠吸附劑上密集的孔結(jié)構(gòu)、巨大的比表面積,或經(jīng)過表面各種活性基團(tuán)與吸附質(zhì)形成各種化學(xué)鍵,達(dá)到有選擇性地富集有機(jī)物的目的。吸附法的優(yōu)勢在于對生物法難以處理的金屬離子和難降解的有機(jī)物有較好的去除效果[25]。它作為一種低能耗的固相萃取分離技術(shù)當(dāng)前愈來愈受到人們的重視。當(dāng)前研究較多的吸附劑有炭質(zhì)吸附劑、樹脂吸附劑、磁性離子交換樹脂、無機(jī)礦物質(zhì)吸附劑等。這些方法雖然能在一定程度將腐殖酸分解去除,但方法在實(shí)際應(yīng)用中存在著一些不足。如強(qiáng)化混凝法不但對PH值有較高要求,其處理過程中產(chǎn)生的泥渣也為后續(xù)處理帶來困難,同時絮凝劑的安全性也受到質(zhì)疑;光電化學(xué)法最大不足之處是耗電量大,如果投入到生產(chǎn)實(shí)踐中成本太高;活性炭法單獨(dú)處理效果較差,需要和其它工藝相組合,而且需要考慮活性炭的再生問題;生物法則要培養(yǎng)相應(yīng)的微生物進(jìn)行生物降解,處理過程中對水力負(fù)荷、PH值溫度和曝氣量要求較高,同時其去除率較低;臭氧氧化法雖然能夠殺菌凈化水質(zhì),可是臭氧需要現(xiàn)場發(fā)生,運(yùn)行費(fèi)用較高。相比較而言,樹脂吸附技術(shù)和膜處理技術(shù)不但處理效果好,且成本也較低,再生容易,已經(jīng)成為水處理中的一個研究熱點(diǎn),而如何更好地應(yīng)用此法來處理水體中的腐殖酸,對腐殖酸有效富集乃至資源化回收,將是今后的一個研究方向。五、研究展望天然有機(jī)質(zhì)腐殖酸對污染物毒性與遷移轉(zhuǎn)化行為的影響程度、機(jī)理和程度不清,某些獨(dú)特地質(zhì)條件下有機(jī)質(zhì)對有機(jī)污染物吸附／解吸和生物累積機(jī)理和影響機(jī)制也尚需要繼續(xù)開展深入研究;污染物如何從土壤或水環(huán)境中進(jìn)入植物或生物,并在食物鏈中逐漸富集,以及形態(tài)和毒性的轉(zhuǎn)化機(jī)理不清楚。特別是有機(jī)質(zhì)對復(fù)合污染物行為及其毒性機(jī)理的影響研究更少,未來研究方向運(yùn)用多學(xué)科多手段,需要開展深入研究的方向包括:(1)天然有機(jī)質(zhì)與各種污染物之間的相互作用機(jī)理;(2)影響有機(jī)質(zhì)結(jié)合或吸附有毒金屬或有機(jī)污染物能力或強(qiáng)度的主要化學(xué)結(jié)構(gòu)、源匯特征及關(guān)鍵控制要素;(3)地表復(fù)雜界面有機(jī)質(zhì)生物和微生物污染物遷移轉(zhuǎn)化、結(jié)合和毒性的影響機(jī)制;(4)天然有機(jī)質(zhì)對生物(植物)有毒金屬和有機(jī)污染物富集機(jī)理,包括室內(nèi)外實(shí)驗(yàn)和理論研究;(5)天然有機(jī)質(zhì)作用下有毒污染物在復(fù)合多界面污染條件下的吸附／解吸動力學(xué)過程、毒性和生物富集機(jī)理。參考文獻(xiàn)[1]SCHNITZERM,KHANSU.Humicsubstancesintheenvironment[M].NewYork:MarcelDekker1972.[2]KIMH.Tan.HumicMatterinSoilandtheEnvironmentPrinciplesandControversies[C]//MARCELD.NewYork.[3]ORLOVDS,Soilhumicacidsandgeneraltheoryofhumification[M].Moscowstateuniversitypublisher.MOSCOW.1990.[4]黃昌勇.土壤學(xué)[M].中國農(nóng)業(yè)出版社:33-34.HUANGChang-yong.Soilscience[M].ChinaAgriculturePress,33-34.[5]ELHAMAG,GEOFFREYD.HumicSubstancesNature'sMostVersatileMaterials[C]//Taylor,Francis,Inc.NewYork..[6]GHABBOUREA,DAVIESG.Humiesubstances:structures,modelsandfunctions[M].Cambridge:TheRoyalSocietyofChemistry,.[7]鄭平,煤炭腐殖酸的生產(chǎn)和應(yīng)用,北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1991.45～48[8]牛育華,腐殖酸的研究進(jìn)展,陜西:安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),,36(11)[9]關(guān)培輔,腐殖酸及腐殖酸類肥料的施用技術(shù),吉林蔬菜,(5