Исследование реакционной способности и детоксицирующих свойств гумусовых кислот по отношению к соединениям ртути (II) (1105572), страница 30
Текст из файла (страница 30)
КонцентрацияГФК в обеих сериях составляла 0, 1, 5 и 20 мг/л. Для приготовления первойсерии в четыре мерные колбы на 50 мл помещали по 2 мл раствора Hg(NO3)2 10-4М, рН которого доводили до 7.2 гидроксидом натрия, добавляли требуемоеколичествораствораГФК100мг/л,приготовленногоразведениемконцентрированного раствора ГФК бесхлоридной средой для биотестирования.После этого в каждую мерную колбу наливали бесхлоридную среду длябиотестирования, доводя объем раствора до 50 мл и использовали длябиотестирования.
Вторую серию (16 мМ Hg(II)) готовили аналогично, тольковместо 2 мл 2 мл раствора Hg(NO3)2 10-4 М брали 8 мл.178Исследование влияния ГФК на токсичность HgCl2. Готовили сериюрастворов, содержащих 0.8 мМ Hg(II) в хлоридной среде для биотестирования.Концентрации ГФК в серии составляли 5, 10, 15, 25 мг/л.
Для приготовленияуказанной серии в мерные колбы на 50 мл помещали 0.4 или 2 мл раствораHg(NO3)2 10-4 М с рН 7.2 и добавляли соответствующий объем раствора ГФК 100мг/л,приготовленныйразведениемконцентрированногораствораГФКхлоридной средой для биотестирования. После этого в каждую мерную колбуналивали хлоридную среду для биотестирования, доводя объем раствора до 50мл. Полученные растворы использовали в качестве тест-растворов.3.2.9.4. Изучение распределения Hg(II) в тест-системеИзучение распределения Hg(II) между биомассой водоросли, тестрастворомистенкамикультиваторапроводилипоокончаниитоксикологического эксперимента.На первом этапе биомассу водоросли отделяли от тест-раствора. Для этого20млтест-растворассуспендированнойбиомассойводорослейцентрифугировали в течение 10 мин при 2000 об/мин.Для определения Hg(II) в супернатанте его предварительно обрабатывалиперсульфатом по методике, изложенной в разд.
3.2.4. Целью такой обработкибыло разложить продукты жизнедеятельности водоросли, которые могли бывлиять на определение Hg(II). После обработки персульфатом супернатантразбавляли в 2 раза и определяли в нем концентрацию ртути методом ААСХП(разд. 3.2.4)Для определения содержания ртути в биомассе водоросли, ее выделяли из20 мл тест-раствора центрифугированием, после чего 2 раза промывалидистиллированной водой. Биомассу разлагали в автоклаве смесью 2 мл HNO3конц. и 0.3 г K2S2O8. в течение трех часов при 200°С смесью 2 мл HNO3 конц. и0.3 г K2S2O8. Для определения содержания Hg(II) в расчете на сухую биомассу,водоросли перед разложением сушили в эксикаторе над CaCl2 в течение 5 дней ивзвешивали.Для определения количества Hg(II), сорбировавшейся на стенкахкультиваторов, их заливали 100 мл 0.5 М раствора HCl и выдерживали не менее12 часов.
Затем определяли содержание Hg(II) в полученном смыве.179ВЫВОДЫ1. Изучена реакционная способность ГФК различного происхождения по отношениюк Hg(II):• Предложен подход к оценке реакционной способности ГФК по отношению кHg(II) путем определения кажущихся констант устойчивости гуматов ртути,выраженных через концентрации ртутьсвязывающих центров в растворах ГФК.Значения lgK для исследованных препаратов лежат в диапазоне 13.5-14.9.• Разработан метод определения содержания ртутьсвязывающих центров в ГФКпутем получения и анализа гуматов Hg(II). Оно составило 0.9-5.9 ммоль/г ГФК.• Выявлены пути установления химической природы ртутьсвязывающих центровГФК на основании кажущихся констант устойчивости гуматов ртути.
Показано,что связывание Hg(II) осуществляется пирокатехиновыми или салицилатнымифрагментами. Обнаружено, что по характеристикам реакционной способности поотношению к Hg(II) ГФК различного происхождения близки между собой.2. Установлены количественные соотношения между строением и реакционнойспособностью ГФК по отношению к Hg(II):• Впервые применен подход Гаммета для расчета средней константы σ,характеризующей эффекты заместителей у ртутьсвязывающего фрагмента ГФК,на основании данных по элементному и фрагментному составу ГФК.• Установлено, что кажущиеся константы устойчивости гуматов ртути можнорассчитать по уравнению Гаммета с использованием средней константы σ.3.
Изучена детоксицирующая способность ГФК по отношению к Hg(II):• Количественно оценена детоксицирующая способность ГФК по отношению кHgCl2. Экспериментально установлено, что по детоксицирующим свойствамГФК различного происхождения близки между собой.• Установлено, что в основе механизма детоксицирующего действия ГФК лежитобразование нетоксичных гуматов ртути.• Показана возможность оценки детоксицирующего действия ГФК по отношениюк HgCl2 на основании данных по кажущимся константам устойчивости гуматовртути и содержанию ртутьсвязывающих центров в ГФК.180БлагодарностиАвтор выражает благодарность:• Сотрудникам кафедры биофизики Биологического факультета МГУ д.х.н.Маторину Д.Н., к.х.н. Вавилину Д.В.
и д.х.н. Венедиктову П.С., оказавшимпомощь в организации токсикологических экспериментов.• Сотруднику кафедры органической химии Химического факультета МГУ,к.х.н. Борзову М.В, оказавшему помощь в организации ИКспектроскопических исследований.• Директору музея-памятника жертвам интервенции (о. Мудьюг) Семьину А.А.,любезно предоставившему базу для выделения препаратов ГФК.А также организациям, оказавшим финансовую поддержку привыполнении данного исследования:• Международному научному фонду (фонд Сороса) (гранты № NBN000 иNBN300)• Фонду Роберта Хавеманна• Российскому фонду фундаментальных исследований (грант № 96-04-43838)181Список цитируемой литературы1.Кононова М. М. Органическое вещество почвы.
М: Изд-во МГУ, 1963.2.Орлов Д. С. Химия почв. М., Изд-во МГУ, 1992.3.Орлов Д. С. Свойства и функции гуминовых веществ. В сб.: Гуминовыевещества в биосфере. М.: Наука, 1993, с.16-27.4.Rashid M.A. Geochemistry of marine humic compounds. Springer-Verlag,Oxford, 1985, 243 p.5.Линник П. Н., Набиванец Б. И. Формы миграции металлов в пресныхповерхностных водах. Л.: Гидрометеоиздат, 1986, 268 с.6.Лапин И.А., Красюков В.Н. // Водн. рес., 1991, №3, с.
195-199.7.Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.:МГУ, 1992.8.Humic substances and their role in the environment. John Wiley & Sons 1988. р.133-148.9.Bollag J.-M., Mayers K.//Sci. Total Environ., 1992, v. 117/118, p. 357-366.10. Schnitzer M., Khan S.U. Humic substances in the environment. N.Y., MarcelDecker, 1972, p. 12-17.11. Орлов Д. С. Гумусовые кислоты почв. М.: Изд-во МГУ, 1974.12. Ziechmann W.//Huminstoffen.
Problemen, Methoden, Ergebnisst. Weinheim:Verlag Chemie, 1980, 480 p.13. Stevenson F.J.//Geochemistry of Soil Humic Substances. In: Humic substances insoil, sediment and water. Aiken G.R., McKnight D.M., Wershaw R.L.,MacCarthy P. (Eds.), N.Y., John Wiley & Sons, 1985, p.13-52.14. Rice J.A., MacCarthy P. // Org. geochem., 1991, v. 17, No5, p. 635-648.15. Huraide M. // Anal. Sci., 1992, v.8, p.453-459.16.
Clapp C.E., Emerson W.W., Olness A.E. // Humic substances II. In search ofstructure. Ed. by Hayes M.H.B., McCartney P., Malcolm R.L., Swift R.S. J.Wiley & sons, 198617. Liao W., Christman R., Johnson J.D., Millington D.S.//Environ. Sci. Technol.,1982, v. 16, No.7, p. 403-410.18218. Stevenson F.J. Humus chemistry. Genesis, composition, reactions. N.Y., WileyInterscience, 1982, p. 221-237.19. Жоробекова Ш.Ж. Макролигандные свойства гуминовых кислот.
Фрунзе:"Илим", 1987.20. Kleinhempel D. // Albrecht-Thaer-Archiv. 1970. Bd. 14. H. 1. S. 3-14.21. Мистерски В., Логинов В. // Почвоведение, 1959, №2, С. 39-51.22. Stevenson F.J., Xin-Tao Xe. // Humic Substances: Soil and Crop Sciences:Selected readings. ASA&SSCA, Madison, 1990. p. 91-109.23. Lowe L.E. // Sci. Total. Environ, 1992, v. 113, p.133-145.24. Freney J.R., Melville J.E. // Soil. Sci., 1970, v. 109, p.310.25. Bloom P.R., Bleam W.F. // Humic substances in transport processes.
Workshop,symposium and posters. SSSA, IHSS, ASA, Anaheim, 1997, p. 8.26. Senesi N. // Anal. Chim. Acta, 1990, v. 232, p. 51-75.27. Химия нефти. Руководство к лабораторным занятиям. M.:"Химия", 1979.28. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: "Химия", 1989.29. Макарова А.Г., Несмеянов А.Н. Методы элементоорганической химии.Ртуть.
М.: Наука, 1960.30. Реми Г. Курс неорганической химии. Т.2. М.:Мир,1966.31. Mason R.P., Reinfelder J.R., Morel F.M.M. // Environ. Sci. Technol., 1996, v.30,p. 1835-1845.32. Марч, Дж. Органическая химия. т.1. М.: "Мир", 1987.33. Цуканова В.М., Тихомолова К.П. // Колл. Ж., 1996, том 58, №5, с.
705-712.34. Heiden R.W., Aikens D.A. // Anal. Chem., 1983, v.55, p.2327-2332.35. Мартин Р. Бионеорганическая химия токсичных ионов металлов.// В:Некоторые вопросы токсичности ионов металлов. Зигель А., Зигель Х.(ред.). М.: Мир, 1993, С. 149-174.36. Rabanstein D.L., Isab A.A., Reid R.S.// Biochim. Biophys. Acta, 1982, v. 721,p.374-378.37. Некрасов Б.В. Курс общей химии.
М.-Л.: ГХИ, 1952.38. Bedia E. F. // Polyhedron, 1990, v.9, No13, p. 1537-1539.39. Corwin A.H., Naylor M.A. // J. Amer. Chem. Soc., 1947, v. 69, p. 1004-1009.40. Winstein S., Traylor T.G.// J. Amer. Chem. Soc., 1955, v. 77, p. 3747-3752.18341. Dessy R.E., Reynolds G.F., Kim J-Y. // J. Amer.
Chem. Soc., 1959, v. 81, p.2683-2688.42. Брауэр Г. Руководство по неорганическому синтезу, т. 4. М.: Мир, 1985.43. Лисовая Л.И., Утеренко А.Н. // Ж. Неорг. Химии, 1973, т. 18, № 4, С. 961964.44. Gmelin Handbuch der anorganischen Chemie. Quecksilber. Teil B. Lieferung 3.Weinheim: Verlag Chemie, 1969.45. Gmelin Handbuch der anorganischen Chemie. Quecksilber. Teil B. Lieferung 4.Weinheim: Verlag Chemie, 1969.46. Whitmore F.C., Carnahan F.L. // J. Amer. Chem. Soc.,1929, v. 51, No. 3, p. 856862.47. Stability constant data base, IUPAC, 1996.48. Prabhankara R.R., Swamy R.Y. Ind. J.
Chem., 1985, Sec. A, v.24, No7, p.622-623.49. Кумок В.Н. Закономерности в устойчивости координационных соединенийв растворах. Томск: Изд. Томского Ун-та, 1977.50. Яцимирский К.Б., Крисс Е.Е., Гвяздовская В.Л. Константы устойчивостикомплексов металлов с биолигандами. Киев: "Наукова Думка", 1979.51. Яцимирский К.Б., Васильев В.П. Константы нестойкости комплексныхсоединений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
