伯胺N_(1923)萃取过渡金属离子机理的研究

伯胺由于其特殊的结构（R-NH_2），使它具有和仲、数胺不相同的一些性质。有较强的和矿物酸HX结合形成RNH_3X的能力，从而以离子交换机理萃取金属离子；也可以-NH_2上的氮、氢原子同以高价存在的过渡金属含氧酸以氢键方式相结合；另外，RNH_2也可通过氮原子以配位键形式与一些属于软酸类的过度金属离子形成配合物。通过伯胺萃取金属离子行为的研究，可发现新的萃取体系，扩大我国自行设计的伯胺N_(1923)萃取剂的应用领域，为金属离子的分离提纯工艺提供基本参数。我们实验室过去曾对伯胺N_(1923)萃取稀土（III）、Fe（III）、Zn （II）、Cd（II）、Ag（I）、Sc（III）等的机理进行了比较系统的研究。本工作是在此基础上，进一步完善及扩大N_(1923)对周期表中各族元素的萃取及应用。为此，我们选择了文献尚未报道的Ti（IV）、HgCl_2、Hg(CH_3COO)_2、Cu(CH_3COO)_2为研究对象，对它们的萃取机理进行了较详细的研究。结果表明，自由的N_(1923)或其盐对上述体系具有良好的萃取性能，并初步讨论了N_(1923)在金属离子萃取分离中的应用。一、伯胺N_(1923)萃取HgCl_2的机理 微量汞的萃取及分离对环境保护具有重要的实际意义。我们的研究结果表明，在pH值为3-4.5范围内，即使Cl~-浓度很低时，伯胺N_(1923)也能几乎定量地萃取HgCl_2，其盐酸盐亦能有效地萃取Hg（II），但两者的萃取机理不同。自由伯胺RNH_2可与HgCl_2形成配合物，其萃取机理为：RHN_(2(0)) + HgCl_2 <-> Hg(RNH_2)Cl_(2(0))对伯胺盐，实验证明其机理主要为加合反应，但当Cl~-浓度较高时，则为阴离子交换反应：加合反应：2RNH_3Cl_((0)) + HgCl_2 <-> (RNH_3Cl)_2HgCl_(2(0))交换反应：2RNH_3Cl_((0)) + HgCl_4~(2-) <-> (RNH_3)_2HgCl_(4(0)) + 2Cl~-通过考察温度对配位萃取反应的影响，求得反应的热效应ΔH = -48.82 KJ/mol，并分析了萃合物的IR、NMR谱。二、伯胺N_(1923)萃取Hg(CH_3COO)_2的机理 与HgCl_2体系相似，自由伯胺或其盐均能萃取Hg(CH_3COO)_2，萃取机理分别为：RNH_(2(0)) + Hg(CH_3CCO)_2 <-> Hg(RNH_2)(CH_3COO)_(2(0)) (CH_3COONH_3R)_(2(0)) + Hg(CH_3COO)_2 <-> (CH_3COONH_3R)_2Hg(CH_3COO)_(2(0))。在不同的萃取剂浓度下，上述反应的表观平衡常数基本不随萃取剂浓度的变化而改变，其对数值分别为：11.85、8.11。三、伯胺N_(1923)萃取Cu(CH_3COO)_2的机理 水相酸度对萃取反应的影响表明，RNH_2在近中性体系中具有很好的萃取性能，而在乙酸浓度较高的条件下，Cu（II）几乎不被RNH_2所萃取。说明自由伯胺能以配位机理的形式萃取Cu(Oh_3coo)_2，经确定，萃取反应式为：2RNH_(2(0)) + Cu(CH_3COO)_2 <-> Cu(RNH_2)_2(CH_3COO)_(2(0))并对该反应的表观平衡常数及热力学函数进行了计算。通过分析萃合物的IR谱，认为Cu(RNH_2)_2(CH_3COO)_2为平面型四配位的配合物。四、(RNH_3)_2SO_4从硫酸溶液中萃取Ti（IV）的研究 在低酸度（pH：0.84）的H_2SO_4溶液中，伯胺N_(1923)对Ti（IV）具有很强的萃取能力。用化学平衡法确定其反应式为：3(RNH_3)_2SO_(4(0)) + Ti(OH)_3~+ + SO_4~(2-) <-> 2(RNH_3)_3Ti(OH_3)(SO_4)_(2(0))我们用正十二胺代替N_(1923)，合成了上述萃合物的模拟物，经元素分析确定了萃合物的分子式：(RNH_3)_3Ti(OH)_3(SO_4)_2。并较详细地分析了萃合物的NMR、IR谱。变温NMR的结果表明，萃合物中存在两种含有活泼氢的基团，用D_2O交换后的NMR的结果亦证明了这一点。从萃合物的IR谱中，可得到SO_4~(2-)是以单齿配位形式同Ti（IV）相结合的信息。这些结果为所提出的萃取机理提供了直接的证据。并求出了上述萃取反应的表观平衡常数，其对数值为10.15，该值基本不随萃取剂浓度的变化而发生改变。反应的热效应ΔH = 66.49 KJ/mol，由计算得出的ΔG值可知，上述萃取反应有很大的向右进行的趋势。五、伯胺N_(1923)在萃取分离中的应用 为了扩大N_(1923)的应用，通过上述研究，我们对其在萃取分离中的应用进行了讨论，认为在以下几方面有可能得到应用：1、从环境废水中除Hg(II)；2、Hg(II)和Zn(II)、Cd(II)在CH_3COOH体系中的分离；3、CH_3COOH体系中Cu(II)、Co(II)、Ni(II)的萃取分离；4、在较高浓度的H_2SO_4体系中，应用(RNH_3)_2SO_4进行了Ti(IV)-Fe(II)的分离。

CeCl_3在NaCl溶液中对LC_4铝合金的缓蚀作用

本工作研究了CeCl_3在NaCl溶液中对LC_4铝合金（Al-Zn5.0/7.0-Mg1.3/2.8-Cu1.4/2.0-Cr0.10/0.25)的缓蚀作用。LC_4铝合金在NaCl溶液中腐蚀严重，腐蚀过程中有氢气析出，许多产物沉积在溶液底部，去膜后，光学显微显示，试样表面有很深的腐蚀坑。铝合金表面有很多缺陷，无氧化膜覆盖的铝成为活性中心，在NaCl溶液中做为阳极，铝合金中活性较低的杂质组分（如金属间化合物），突出氧化膜，在NaCl溶液中做为阴极，铝合金表面活性中心交替发生点蚀，腐蚀加重。LC_4铝合金在NaCl溶液中腐蚀的阴极去极化过程是氧的去极化。活性中心铝自溶解析氢，Cl~-在活性中心吸附，促进铝阳极溶解，氧去极化的慢步聚有扩散、吸附、电化学反应，控制步骤是扩散和吸附。LC_4铝合金在CeCl_3+NaCl溶液中腐蚀速度很底，腐蚀过程中极少有氢气极出，去膜后，光学显微显示，试样表面仍很均一，没有点蚀的迹象，Ce(+3)在阴极相表面吸附、沉积，阻碍氧的吸附，抑制阴极氧还原，降低腐蚀速度，铝腐蚀产生的H_2O_2可将Ce(+3)氧化到Ce(+4)，生成CeO_2：2Ce(OH)_3 + H_2O_2 = 2CeO_2 + 4H_2O在阴极相表面，H_2O_2将Ce(+3)氧化到Ce(+4)，消耗H_2O_2，消除H_2O_2对铝腐蚀的加速作用，进一步减慢活性中心铝阳极溶解的速度。LC_4铝合金在LaCl_3+NaCl溶液中的腐蚀速度下降，但局部腐蚀仍较严重，对析氢并无明显影响。La(+3)在阴极相表面吸附、沉积后，阻碍氧的吸附，抑制阴极氧还原，降低腐蚀速度，La(+3)不影响铝腐蚀产生的H_2O_2还原为OH~-的过程，H_2O_2对铝腐蚀的加速作用继续存在，不影响点蚀的孕育、发展，点蚀孔内铝自溶解析氢过程也不会受到影响。

1、喜树碱类衍生物抗HIV构效关系与作用机制研究2、HIV/AIDS患者疱疹病毒感染状况及性病患者的HIV感染状况分析

1、喜树碱类衍生物抗HIV构效关系与作用机制研究 喜树碱为传统的抗肿瘤药物。本研究对经过化学结构修饰的喜树碱类衍生物进行抗HIV活性及作用机制的研究，并初步探讨了其抗HIV构效关系。 我们对喜树碱类衍生物A系列化合物A1(喜树碱)、A2(10-羟基喜树碱)及A3(7-羟基喜树碱)进行了抗HIV活性检测。化合物A1和A3有较好的抗HIV-1和抗HIV-2活性，化合物A2没有显示抗HIV活性。表明化合物A1的C-10位上-OH基团修饰可能会降低抗HIV活性，化合物A1的C-7位上-CH2OH基团修饰和C-20位-CH3缺失可能会提高其抗HIV活性。对化合物A3和A1的抗HIV机制研究发现：二者对整合酶有一定的结合活性，对慢性感染H9/HIV-1ⅢB 和Jurkat/HIV-1ⅢB细胞中病毒复制没有抑制活性、不能阻断H9/HIV-1ⅢB与正常细胞间的融合，对重组的HIV-1蛋白酶和逆转录酶没有抑制活性。化合物A1和A3不具有选择性杀伤HIV-1ⅢB慢性感染的H9和Jurkat细胞系的作用。进一步进行化合物A3诱导 H9和H9/HIV-1ⅢB、Jurkat和Jurkat/HIV-1ⅢB的凋亡实验显示，化合物A3诱导感染HIV-1ⅢB和未感染病毒细胞的凋亡没有选择性。据此我们初步认为化合物A3和A1的抗HIV作用可能与抑制整合酶活性有关，该化合物可能还作用于其它靶点。 喜树碱类衍生物B系列中化合物B1为20(S)-O - [-O-( 1'-氧基-2',2',6',6'-四甲基哌啶-4'-丁二酸)]-20-喜树碱酯，化合物B2为20(S)-O - [-N-( 1'-氧基-2',2',6',6'-四甲基-1',2',5',6'-四氢吡啶酰胺)-4'-丙氨酸)]-20-喜树碱酯)。我们对化合物B1和B2进行了抗HIV活性检测。结果显示：化合物B2有较好的抗HIV-1和抗HIV-21、喜树碱类衍生物抗HIV构效关系与作用机制研究 喜树碱为传统的抗肿瘤药物。本研究对经过化学结构修饰的喜树碱类衍生物进行抗HIV活性及作用机制的研究，并初步探讨了其抗HIV构效关系。 我们对喜树碱类衍生物A系列化合物A1(喜树碱)、A2(10-羟基喜树碱)及A3(7-羟基喜树碱)进行了抗HIV活性检测。化合物A1和A3有较好的抗HIV-1和抗HIV-2活性，化合物A2没有显示抗HIV活性。表明化合物A1的C-10位上-OH基团修饰可能会降低抗HIV活性，化合物A1的C-7位上-CH2OH基团修饰和C-20位-CH3缺失可能会提高其抗HIV活性。对化合物A3和A1的抗HIV机制研究发现：二者对整合酶有一定的结合活性，对慢性感染H9/HIV-1ⅢB 和Jurkat/HIV-1ⅢB细胞中病毒复制没有抑制活性、不能阻断H9/HIV-1ⅢB与正常细胞间的融合，对重组的HIV-1蛋白酶和逆转录酶没有抑制活性。化合物A1和A3不具有选择性杀伤HIV-1ⅢB慢性感染的H9和Jurkat细胞系的作用。进一步进行化合物A3诱导 H9和H9/HIV-1ⅢB、Jurkat和Jurkat/HIV-1ⅢB的凋亡实验显示，化合物A3诱导感染HIV-1ⅢB和未感染病毒细胞的凋亡没有选择性。据此我们初步认为化合物A3和A1的抗HIV作用可能与抑制整合酶活性有关，该化合物可能还作用于其它靶点。 喜树碱类衍生物B系列中化合物B1为20(S)-O - [-O-( 1'-氧基-2',2',6',6'-四甲基哌啶-4'-丁二酸)]-20-喜树碱酯，化合物B2为20(S)-O - [-N-( 1'-氧基-2',2',6',6'-四甲基-1',2',5',6'-四氢吡啶酰胺)-4'-丙氨酸)]-20-喜树碱酯)。我们对化合物B1和B2进行了抗HIV活性检测。结果显示：化合物B2有较好的抗HIV-1和抗HIV-2活性，而化合物B1的抗HIV活性差。表明化合物B1的C-4’位-CH2被-NH取代，同时C-3’位-CH3修饰可能会提高其抗HIV活性。对化合物B2的抗HIV机制研究发现，化合物B2对慢性感染H9/HIV-1ⅢB细胞中病毒复制没有抑制活性、不能阻断H9/HIV-1ⅢB与正常细胞间的融合，对HIV-1蛋白酶、重组的HIV-1逆转录酶及整合酶没有抑制活性。化合物B2不具有选择性杀伤HIV-1ⅢB慢性感染的H9细胞系的作用。化合物B2抗HIV的作用机制还需进一步研究。 2、HIV/AIDS患者疱疹病毒感染状况及性病患者的HIV感染状况分析 疱疹病毒是AIDS患者合并感染的常见病原体。引起人类疾病的8种疱疹病毒与HIV感染及AIDS进展、机会性感染、恶性肿瘤密切相关。为了解HIV/AIDS患者人类8型疱疹病毒感染状况，我们检测了30例AIDS患者、40例HIV携带者及70例正常对照的液标本中8型疱疹病毒感染状况。采用ELISA法检测单纯疱疹病毒1型(HSV-1)、单纯疱疹病毒2型(HSV-2)、水痘-带状疱疹病毒(VZV)和巨细胞病毒(CMV)；采用PCR法检测EB病毒(EBV)、疱疹病毒6型(HHV-6)、疱疹病毒7型(HHV-7)及疱疹病毒8型(HHV-8)。结果显示，HIV/AIDS患者中HSV-1、HSV-2、VZV、CMV、HHV-6、HHV-8 阳性率均高于健康体检者，其中AIDS患者VZV感染率与HIV携带者有显著性差异；在AIDS患者中多种疱疹病毒共感染普遍存在，必须重视HIV/AIDS患者合并疱疹病毒感染的防治。 性病可促进HIV的传播，了解性病患者的HIV感染状况及临床特征具有重要的意义。在自愿接受HIV咨询检测的基础上，对临床确诊的412例性病患者进行HIV-1/2抗体检测，并对其临床特征进行分析研究。结果显示412例性病患者的HIV检出率为2.9%。性病患者中检出HIV阳性率依次为：尖锐湿疣(6.2%)、生殖器疱疹(4.2%)、梅毒(3.4%)、淋病(1.5%)及非淋菌性尿道炎(1.0%)。83.3%合并感染HIV的性病患者存在多性伴，商业性行为普遍存在，安全套使用率极低现象。感染HIV的尖锐湿疣及生殖器疱疹患者以频繁复发为突出表现，1例合并感染HIV的梅毒患者半年即进展为神经梅毒。性病患者是HIV感染的重要高危人群，危险性行为是其感染HIV和其它性病的主要原因，应该加强性病患者的HIV检测。对临床上频繁复发的尖锐湿疣及生殖器疱疹患者、快速进展的梅毒患者应高度怀疑合并HIV感染的可能。

Absorption spectra of Se-8-ring clusters in zeolite 5A

Samples with different weight ratio of Se to zeolite 5A (Se concentration) have been prepared by loading Se into the pores of zeolite 5A, and the measuerments of the absorption and Raman spectra have been carried out for the prepared samples. The measured absorption edges of the samples are close to the value for monoclinic Se containing Se-8-ring, suggesting the formation of Se-8-ring clusters(1) in the pores. The continuous and broadening features of the absorption spectra are interpreted by the strong electron-nucleus coupling in the Se-8-ring cluster. The absorption edges are red shifted with the increase of the Se concentration. It is tentatively attributed to two reasons. One is the existence of the double Se-8-ring cluster in the high Se concentration samples, and the other is that for the strong electron-nucleus coupling cluster, the absorption edge of the clusters system will be red shifted with the increase of the cluster concentration in the clusters system. A single broad band at about 262 cm(-1) is observed in the Raman spectra, which further supports the formation of Se-8-ring clusters. (C) 1997 Published by Elsevier Science S.A.

Long period two-dimensional gratings for 8-12 mu m quantum well infrared photodetectors

By considering all possible high order diffracted waves, the authors investigate the spectral response of two-dimensional gratings for quantum well infrared photodetectors (QWIPs). A new method is proposed that using long period gratings may improve grating quality and reduce the resulting cross talk in grating-coupled QWIPs. A sensitivity analysis indicates that the influence of variation of the grating constant on the coupling efficiency is less sensitive for the long period gratings than for the short ones. A large coupling efficiency has been demonstrated for long period gratings. The calculated wide grating response spectra are in good agreement with the experiment result. (C) 1996 American Institute of Physics.

Absorption and Raman spectra of Se-8-ring clusters in zeolite 5A

Samples with different weight ratio of Se to zeolite 5A (Se composition) have been prepared by loading Se into the cages of zeolite 5A and the measurements of the absorption and Raman spectra have been carried out for the prepared samples. The measured absorption edges of the samples close and blue shifted to the value for monoclinic Se containing Se-8-ring, suggesting the formation of Se-8-ring clusters dagger in the cages. The continuous and broadening features of the absorption spectra are interpreted by the strong electron-phonon coupling in Se-8-ring clusters. The sample with high Se composition has a red shift of the absorption band edge relative to the samples with less Se composition. It is tentatively attributed to the reason that with different Se composition, single Se-8-ring clusters and double Se-8-ring clusters are formed in the cages of zeolite 5A. A single broad band at about 262 cm(-1) is observed in the Raman spectra, that gives the further support of the formation of Se-8-ring clusters. Copyright (C) 1996 Elsevier Science Ltd

In0.2 Ga0.8 As-GaAs复合应力缓冲层上的1.3 μmInAs/GaAs自组织量子点

用光荧光谱和原子力显微镜测试技术系统研究了在2 nm In0.2Ga0.8As和x ML GaAs的复合应力缓冲层上生长的InAs/GaAs自组织量子点的发光特性和表面形貌.采用In0.2Ga0.8As与薄层GaAs复合的应力缓冲层,由于减少了晶格失配度致使量子点密度从约1.7×109 cm-2显著增加到约3.8×109cm-2.同时,复合层也有利于提高量子点中In的组份,使量子点的高宽比增加,促进量子点发光峰红移.对于x=10 ML的样品室温下基态发光峰达到1350 nm.

7.8μm二级分布反馈量子级联激光器

报道了基于应变补偿的InP基In0.53+xGa0.47-xAs/In0.52-yAl0.48+yAs分布反馈量子级联激光器.采用二级光栅作为反馈,激射工作波长为7.8μm,在1%占空比,5kHz频率的工作条件下,在93～173K的温度范围内,单模发射光谱边模抑制比均超过20dB,调谐系数dλ/dT=0.5125nm/K.在93K时,峰值功率为30mW,直到153K时,峰值光功率仍达到12mW.

赝配GaAs/In_(0.2)Ga_(0.8)As量子阱导带不连续量的C-V和电容瞬态测量

半导体材料开放实验室基金,国家自然科学基金

Surface Emitting Distributed Feedback Quantum Cascade Laser around 8.3 mu m

We demonstrate surface emitting distributed feedback quantum cascade lasers emitting at wavelengths from 8.1 mu m at 90 K to 8.4 mu m at 210 K. The second-order metalized grating is carefully designed using a modified coupled-mode theory and fabricated by contact lithography. The devices show single mode behavior with a side mode suppression ratio above 18 dB at all working temperatures. At 90 K, the device emits an optical power of 101 mW from the surface and 199 mW from the edge. In addition, a double-lobe far-field pattern with a separation of 2.2 degrees is obtained in the direction along the waveguide.

海水主要无机阴离子对镉在针铁矿表面吸附影响研究

镉具有生物富集性和毒性，是地下水和海洋水体中重要的污染物之一，对人类健康构成了严重威胁。针铁矿是土壤、陆地和海洋底泥中一种常见矿物，矿物对镉的吸附能力强弱是影响镉在环境中迁移转化的重要因素，因此开展在不同介质下镉在针铁矿表面吸附机理研究，具有重要的环境意义。 本研究通过实验室序批式吸附试验，溶解度测定试验，X射线衍射分析和表面络合模型，考察在海水中主要共存阴离子在其自然浓度条件下，镉在针铁矿表面吸附机理：如表面沉淀，沉淀，表面三重络合或共沉淀等。 试验研究结果表明：随pH值升高，针铁矿对Cd的吸附量显著增加；Cl-、SO42-和NO3-在pH=8时抑制针铁矿对镉的吸附；影响程度为Cl- > SO42- > NO3-；Cl-和SO42-在低pH值条件下促进镉的吸附；HCO3-在pH 4~10范围内促进镉吸附；pH=8时，对于SO42和NO3-，其与镉加入顺序的不同对吸附结果具有显著影响，先加入镉时，镉的吸附量明显大于先加入阴离子和镉与阴离子同时加入时镉的吸附量。 在pH5-9范围内，镉的溶解度随pH增加急剧下降，在pH=8时，溶液中溶解镉浓度大于吸附实验中镉初始浓度，表明吸附实验中，镉没有到达产生Cd(OH)2(s)沉淀的最低镉浓度，可能产生Cd(OH)2表面沉淀。Cl-、SO42-和NO3-对镉的溶解均有一定促进作用，其影响程度Cl- > SO42- > NO3-，与吸附试验中对镉吸附影响顺序一致。 对负载镉的针铁矿进行X射线衍射试验，结果显示：没有发现β-Cd(OH)2(s)、γ-Cd(OH)2(s)等晶体存在，发现了CdCO3(s)晶体，但不能排除有无定型Cd(OH)2(s)形式存在。由于试验过程中有CO2进入，与镉形成CdCO3(s)沉淀或形成表面沉淀，影响实验结果，揭示了在自然条件下，镉与CO2作用在针铁矿表面形成CdCO3(s)过程。

典型沉积物组分结合的重金属对芦苇的植物有效性研究

沉积物中的重金属，与无机、有机胶体通过吸附、配位体交换、络合、共沉淀等作用与沉积物中不同组分结合，由于污染来源、环境条件、赋存时间的不同，重金属可以有不同的化学形态。不同赋存形态的重金属具有不同的生物环境地球化学过程及生物有效性规律。 5种氧化物矿物吸附态Cd的富集实验表明，芦苇对吸附在含铝矿物表面的Cd吸收最多，其次为铁锰矿物。比表面积较大、等电点较低的矿物与Cd的吸附强度和稳定性较强，进而造成Cd的植物有效性较低。可能对Cd的吸附解吸产生影响的是植物根系分泌的有机酸，有机酸对不同矿物吸附Cd的解吸规律与芦苇对Cd的吸收规律一致。有机酸本身性质，如羧基数量、电离常数等影响Cd解吸量。 环境中与水合氧化物结合（吸附和共沉淀）的Cd生物有效性研究表明，两种结合形式的Cd均被芦苇富集，不同处理体系中富集强度不同，根中富集量9.1 ~ 37.8 mg/kg；地上部分富集量为0 ~ 10.0 mg/kg。由于共沉淀处理增加了矿物的比表面积和吸附位点密度，并且在预先混合的过程中Cd进入氧化物内部使结合了Cd的水合氧化物更加稳定，因此吸附态Cd的植物有效性大于共沉淀。老化处理可使Cd向水合氧化物晶格内部扩散，因而显著地降低吸附态Cd的富集。由于Fe(OH)3的等电点较低、阳离子交换容量较大，因此与Fe(OH)3 结合的Cd有效性较低。采用2种低分子量有机酸对Cd进行解吸，Cd的解吸规律与芦苇对镉的富集规律一致。 与无定形铁氧化物结合（吸附和共沉淀）的多金属富集实验表明，芦苇对不同金属的富集强度不同。金属离子与铁氧化物的亲合力由金属阳离子水合半径和水化数决定，本研究中金属与铁矿物结合亲合力遵循：Pb > Cd > Cu > Ni，因此芦苇对金属的富集规律大致为Ni > Cu > Cd > Pb。在多金属处理体系中，金属之间往往竞争相同的吸附位点，形成相似络合物，从而改变吸附强度和稳定性。Ni和Cd在根中富集量较少，可能是体系中Pb的投加产生了竞争作用。此外，植物对金属的选择性吸收也影响金属的植物有效性。解吸实验表明，吸附处理的金属解吸量大于共沉淀，单一金属投加体系中，重金属的解吸量：Ni > Cu > Cd > Pb；多种金属投加体系中，Pb的解吸量增加，Cd的解吸量下降。根系分泌的低分子量有机酸对沉积物中的重金属有重要的活化作用，这可能是植物吸收污染沉积物或土壤中重金属的重要因素之一。 针铁矿和不溶性腐殖酸吸附态Cd的富集实验表明，水溶态金属的有效性最大，其次为针铁矿吸附态，最难被植物吸收的是腐殖酸吸附态金属。由于腐殖酸结构复杂、表面多官能团和吸附位点，因此与金属的亲合力较大，结合牢固，不易被芦苇吸收富集。解吸实验验证了相同条件下，柠檬酸对腐殖酸吸附态金属的解吸量小于针铁矿结合态。pH值是影响金属与沉积物中活性组分结合强度和稳定性的重要因素。较低的pH值，水相中H+浓度较高，与金属离子竞争吸附位点，降低针铁矿或腐殖酸对金属离子的吸附容量和稳定性。另外，环境pH值较低（低于矿物等电点）时，矿物表面趋于带正电，增加了金属离子吸附的难度。 水体－沉积物体系中，可溶性腐殖酸影响重金属的迁移和生物有效性。不同的腐殖酸浓度和投加顺序对金属的生物有效性影响研究表明，单一金属投加体系中，金属在芦苇体内的富集规律为：Cu > Cd > Ni > Pb，金属在植物不同部位的分布遵循：根 > 叶 > 茎 > DCB，腐殖酸浓度的增加降低了金属的富集（除Ni外）。混合金属投加体系中，金属的富集遵循：Ni > Cu > Cd > Pb（HA 5 ppm）；Cd > Ni > Cu > Pb（HA 20 ppm）。与单一金属投加相比，金属的富集量降低，DCB提取态金属含量增加。腐殖酸浓度的增加降低了金属的生物有效性。腐殖酸加入顺序显著影响的金属与针铁矿的吸附，进而影响金属的生物有效性。