螯合剂复配对实际重金属污染土壤洗脱效率影响及形态变化特征
分析螯合剂在重金属污染土壤中的应用
分析螯合剂在重金属污染土壤中的应用分析螯合剂在重金属污染土壤中的应用摘要：螯合剂在修复土壤重金属污染中能够起到非常重要的作用，本文结合各种研究来阐述螯合剂在重金属污染中的运用，以此提出存在的问题以及未来展望。
关键词：螯合剂土壤运用一、螯合剂的种类标准的分类不同使螯合剂也呈现不同的种类，当下比较常见的分类方式主要有效果与作用机理分类、化学组成分类。
螯合剂根据效果与作用机理的分类能够分为稳定、固化以及活化的重金属螯合剂。
依照螯合剂所显示出来的化学组成分类，螯合剂能够分为天然的低分子有机酸以及氨基多羧酸类。
具体分类入下图：二、螯合剂在重金属污染土壤修复中的运用对于农产品而言，土壤遭受到重金属的污染会影响着其安全，严重的情况会威胁到人类的健康以及整个生态系统，这个问题已经逐渐蔓延开来，当下世界已经将土壤的重金属污染问题纳入全球性环境问题中。
如果土壤遭受到重金属的污染，会极大的降低土壤中生物的有效性，使栽植的植物难以吸收土壤中的养分，在现实当中，螯合剂就能够很好的解决这一难题，其能够有效的对土壤中重金属所具备的移动性予以改变，这里所说的改变主要就是指将土壤重金属予以钝化或者活化，这样就能够极大提高修复重金属土壤的效率，因此在当下修复重金属土壤的中广泛将螯合剂运用进来。
1.氨基多羧酸类就当下形式而言，氨基多羧酸类的螯合剂在一定程度上含有活化效率高的特征，在我国对于修复土壤重金属污染的报道非常多。
例如在研究拥有半年开采历史以及我国亿吨煤建设基地的淮南矿区，土壤所遭受的重金属污染主要就是铅污染，我国已经有很多专家以及学者对淮南矿区这一现状以及危害进行了仔细分析，与此同时还研究出了修复土壤铅污染的最新技术、修复栽植植物的机理以及技术特征。
再例如我国很多专家以及学者认为将DTPA、EDTA以及HCL作为化学螯合剂，在这三种浸提剂中，对于镉、铜、铅、锌这四种重金属而言，HCL 的浸提效果相对于DTPA以及EDTA要好的多。
EDTA溶液修复重金属污染土壤的效果及金属的形态变化特征_王显海
底部放置 1 块尼龙布及 1 张 45Lm 滤纸. 然后用蒸 馏水润湿土壤, 静置 1 周, 使土壤柱接近外界条件.
V ol. 27, No. 5 M ay, 2006
EDTA 溶液修复重金属污染土壤的效果及金属的形态 变化特征
王显海1, 刘云国1* , 曾光明1, 周春华2, 李欣1 , 樊霆1, 左明3
( 11 湖南大学环境科学与工程学院, 长沙 410082; 21 中国科 学院沈阳 应用生态研 究所, 沈阳 110016; 31 天津市 环境监 测 中心, 天津 300191) 摘要: 采用 0105mol# L- 1 的 EDT A 作 为萃取剂, 在一定的萃取条 件下, 对 2 种尾矿土壤中重 金属进行土壤柱萃取 实验, 并 采用 优化的 BCR( European Community Bureau of Reference) 连续萃取方案对萃取前 后的 Pb、Zn、Cu 和 Cd 进行形态分 析. 研究 EDT A 对 4 种金属的萃取效率及萃取前后的形态变化特征. 结 果表明, EDT A 能有效的 从土壤中萃 取该 4 种金 属, 萃 取效率 依次为: Cd > Zn > Cu > Pb; 金属的 4 种形态均能被 EDT A 萃取; 在浅层土壤中, EDT A 对酸可提态的金属的萃取效果尤 为显著; 在 深层土壤中, 酸可提取态、氧化物结合态、有机结合态和 残余态 4 种形态的金属萃取效果, 随着土壤柱深度的增加而降 低. 关键词: EDT A; 化学 萃取; 尾矿; 重金属; 金属形态 中图分类号: X 1311 3 文献标识码: A 文章编号: 0250-3301( 2006) 05-1008-05
螯合剂GLDA对土壤Cr的淋洗修复研究
螯合剂GLDA对土壤Cr的淋洗修复研究胡造时;莫创荣;戴知友;胡吉卓;覃利梅【摘要】采用螯合剂GLDA(谷氨酸,N,N-乙酰乙酸四钠)对Cr污染土壤进行批次淋洗,考察不同浓度和pH值的GLDA对土壤中Cr淋洗的效果,并比较GLDA与乙二胺四乙酸(EDTA)的淋洗差异,筛选优化GLDA淋洗土壤中Cr的过程中淋洗时间、水土比和淋洗次数等条件.结果表明:在低浓度时GLDA去除土壤中Cr的效果明显优于EDTA,当GLDA浓度为0.70％时淋洗率达到最高,为67.59％.在酸性和碱性条件下,GLDA与EDTA淋洗效果差异不显著.优化得出的最佳淋洗条件为淋洗时间24h,水土比25:1,淋洗次数2次.对土壤中Cr进行形态分析发现,GLDA可以有效去除弱酸提取态以及可还原态的Cr,部分去除可氧化态的Cr,有效地降低土壤中Cr的毒性和生物有效性.【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2016(029)010【总页数】5页(P2422-2426)【关键词】GLDA;批次淋洗;土壤修复;重金属;Cr【作者】胡造时;莫创荣;戴知友;胡吉卓;覃利梅【作者单位】广西大学环境学院,广西南宁530004;广西大学环境学院,广西南宁530004;广西大学环境学院,广西南宁530004;广西大学化学化工学院,广西南宁530004;广西大学环境学院,广西南宁530004【正文语种】中文【中图分类】X53随着生产工艺的发展和对环境保护力度的加强，广西区内许多工艺落后，环保措施不完善的生产企业已逐步关闭，其中包括加工制造皮革等中小型企业。
这些企业多年来制革过程所使用的原料等给当地带来一定程度的污染，较为严重的是土壤重金属污染，尤其是Cr污染。
土壤重金属不仅会破坏土壤生产能力以及生态功能，而且还会通过食物链进入人体，对人类的身体健康造成严重威胁。
目前，土壤重金属的修复主要有固化稳定化、植物修复、电动修复以及土壤淋洗等方法[1-8]。
螯合剂在重金属污染土壤中的应用
螯合剂在重金属污染土壤中的应用
螯合剂是一种能够吸附重金属离子的有机分子，在重金属污染土壤中的应用可以有效地减少重金属的活性，减少其对生物的危害。
螯合剂可以分为有机螯合剂和无机螯合剂，它们可以通过与重金属离子结合形成稳定的螯合物，从而降低重金属离子的活性，阻止重金属离子渗入生物体内。
有机螯合剂在重金属污染土壤中的应用主要包括水解螯合剂和非水解螯合剂。
水解螯合剂是一种有机酸，它可以通过水解反应与重金属离子结合形成稳定的螯合物，从而降低重金属离子的活性，阻止重金属离子渗入生物体内。
非水解螯合剂是一种有机配体，它可以通过与重金属离子结合形成稳定的螯合物，从而降低重金属离子的活性，阻止重金属离子渗入生物体内。
无机螯合剂在重金属污染土壤中的应用主要包括离子交换剂和膜螯合剂。
离子交换剂是一种无机离子，它可以通过与重金属离子结合形成稳定的螯合物，从而降低重金属离子的活性，阻止重金属离子渗入生物体内。
膜螯合剂是一种无机膜，它可以通过与重金属离子结合形成稳定的螯合物，从而降低重金属离子的活性，阻止重金属离子渗入生物体内。
螯合剂在重金属污染土壤中的应用可以有效地降低重金属离子的含量。
螯合剂在重金属污染土壤中的应用
螯合剂在重金属污染土壤中的应用作者：白雪程国玲来源：《现代农业科技》2011年第01期摘要螯合剂在重金属污染土壤修复中具有重要的作用，结合国内外的研究成果和最新研究进展，阐述了螯合剂的常见种类及其在重金属污染土壤修复中的应用，提出了螯合剂在修复重金属污染土壤中存在的问题及展望。
关键词螯合剂；重金属；土壤修复；应用中图分类号 X53 文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）01-0289-01ApplicationofChelantsinHeavyMetal-contaminatedSoilBAI XueCHENG Guo-ling（Northeast Forestry University，Harbin Heilongjiang 150040）AbstractChelants play an important role in the remediation of heavy metal-contaminated soil. Common kinds and recent research on the application of chelants to the remediation of heavy metal-polluted soil were reviewed and the disadvantages and future research trends of the methods were put forward.Key wordschelants；heavy metal；soil remediation；application随着经济的发展，城市污染加剧，农用化学药品的种类和数量增加，土壤重金属的污染也日益严重。
大多数重金属在土壤中具有相对稳定、难以迁出土体的特点，严重影响土壤的理化以及生物学特性，土壤微生物群落结构随之改变，土壤生态结构和功能的稳定性受到威胁，造成农作物、农产品和地下水等污染，甚至通过食物链危害人类健康。
螯合剂辅助植物修复重金属污染土壤研究进展
螯合剂辅助植物修复重金属污染土壤研究进展吴静琳;章绍康;陈竹争【摘要】植物修复重金属污染土壤是一种成本低且环境友好的技术,但超累积植物品种少,普通植物提取重金属效率低是植物修复的最大问题所在.螯合剂常用来促进非超累积植物吸收、运输土壤中重金属,不过部分效果较好螯合剂如EDTA不易生物降解、对植物有毒害作用限制了其应用.本文对国内外螯合剂辅助植物修复重金属土壤的研究及应用进行了简要的综述,并对近年缓释螯合剂技术进行了探讨和展望.%sPhytoremediation is a low cost and environmentally friendly technologies of remediation heavy metal contaminated soil,but less varieties of hyperaccumulator and low efficiency of the plant extracts heavy metals is the biggest problem of phytoremediation.Chelating agent used to promote non-hyperaccumulator absorb and transport heavy metals in the soil,but some high efficiency chelating agents such as EDTA readily biodegradable and have toxic effects on plant limits its application.In this paper chelator assisted phytoremediation of heavy metal research and application at home and abroad are briefly reviewed,and a chelating agent for sustained-release technology in recent years were discussed and prospects.【期刊名称】《江西化工》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】4页(P37-40)【关键词】植物修复;重金属;螯合剂;缓释【作者】吴静琳;章绍康;陈竹争【作者单位】东华理工大学水资源与环境工程学院,江西南昌 330013;南昌大学资源环境与化工学院,江西南昌 330031;东华理工大学水资源与环境工程学院,江西南昌 330013【正文语种】中文矿山开采，农药化肥施用，汽车尾气排放及工业废气干湿沉降等人类活动使得土壤重金属污染日益严重，重金属污染不同于有机物污染，其不能生物降解，最终可能在植物积累而通过食物链的方式进入人体内，对人类健康造成危害[1]，目前对人类危害较大的重金属有Pb、Cu、Cd、Cr、Zn、As、Hg。
螯合剂处理重金属污染底泥研究进展
・固废处置与处理・收稿日期:2009-11-17作者简介:路景玲(1984-),女,硕士研究生。
研究方向:污染物的迁移转化。
螯合剂处理重金属污染底泥研究进展Re search Progre ss on Chelating Agent in Treatingwith Heavy Metal Contaminated Sediment路景玲1 徐 颖1,2 魏晓云1 方盛荣1(1.河海大学环境科学与工程学院 南京 210098);(2.河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室 南京 210098) 摘要 河流湖泊等水体底泥污染问题已引起全世界的关注,尤其重金属污染问题。
本文在综述底泥的重金属污染现状的基础上,重点论述了重金属螯合剂处理污染底泥的机理,从螯合剂、螯合剂诱导植物修复处理重金属污染底泥中的应用两个方面论述了国内外螯合剂的研究现状,并指出螯合剂应用研究中存在的问题。
最后对未来的研究重点进行了展望。
关键词 重金属 底泥 螯合剂Abstract The problem of sediments pollution of rivers and lakes has attracted w orldwide attention ,particularly the heavy metal pol 2lution problems.This article mainly discusses the mechanism of chelating agent dealing with heavy metals sediment ,based on reviewing the status of heavy metal contamination of sediment ,and discusses the status of chelating agents at home and abroad ,in tw o aspects of the chelating agents ,chelating agents induced phytoremediation the application in treatment of heavy metals contaminated sediment ,and points out that the problems applied research in chelating agents.Finally ,it prospects future research priorities.K eywords Heavy Metals Sediment Chelating Agent 河流湖泊是重要的多功能地表水资源,具有灌溉、防洪、航运、养殖等功能,对调节气候、维持生态平衡有着重要的生态功能〔1〕。
螯合剂GLDA淋洗修复土壤重金属污染研究
螯合剂GLDA淋洗修复土壤重金属污染研究金晶;高国龙;王庆;王殿二;袁旭音【期刊名称】《绿色科技》【年(卷),期】2018(000)018【摘要】以可生物降解螯合剂谷氨酸N,N-二乙酸四钠(GLDA)作为淋洗剂,对我国南方重要耕地类型黄棕壤进行了重金属污染淋洗修复,以期为土壤重金属污染修复提供重要的设计依据.参照已有研究确定独立变量:GLDA浓度、pH值、淋洗时间,采用RSM优化实验分组,结合三元二次多项式模型拟合,获得了最佳淋洗条件.结果表明:螯合剂GLDA具有优良的重金属洗脱性能,具有替代传统淋洗剂的潜力,对受重金属污染的黄棕壤具有优良修复效果;预测的最佳淋洗条件:GLDA浓度、pH、淋洗时间分别为19.23 mmol/L、4.02、146.54 min;对应的土壤Cd、Pb、Zn以及Ni的去除率分别为94.68％、88.21％、75.26％以及92.69％,并与实测值相比具有95％以上的可信度;淋洗实验对酸溶态重金属的去除效率最高,对残渣态重金属的去除效率最低,另外淋洗有助于土壤重金属稳定化.【总页数】6页(P104-108,112)【作者】金晶;高国龙;王庆;王殿二;袁旭音【作者单位】光大环境修复(江苏)有限公司 ,江苏南京 211100;河海大学环境学院 ,江苏南京 210098;光大环境修复(江苏)有限公司 ,江苏南京 211100;光大环境修复(江苏)有限公司 ,江苏南京 211100;光大环境修复(江苏)有限公司 ,江苏南京211100;河海大学环境学院 ,江苏南京 210098【正文语种】中文【中图分类】X52【相关文献】1.螯合剂GLDA对土壤Cr的淋洗修复研究 [J], 胡造时;莫创荣;戴知友;胡吉卓;覃利梅2.螯合剂在土壤重金属污染修复中的应用研究 [J], 鲁雪梅;周艳欣3.有机螯合剂对污染土壤中Pb和Cd淋洗修复研究 [J], 许端平;李晓波4.生物可降解螯合剂GLDA强化电动修复镉污染土壤研究 [J], 秦丰林;左静;仓龙5.土壤重金属污染淋洗修复影响因素研究进展 [J], 宁银中;李超;付微因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
有机配体浸提对汤山矿区污染土壤元素的溶出效应
螯合剂可以通过与土壤溶液中的重金属离子结合，改变重金属在土壤中的存在形态，使重金属从土壤颗粒表面解吸，由不溶态转化为可溶态，从而大大活化土壤中的重金属，为淋洗或植物的吸收创造有利条件[1-2]。
因此，在重金属污染土壤的物理化学法和植物修复法中，螯合剂，尤其是以EDTA 为代表的氨基多羧酸类（aminopolycarboxylic acids ，APCAs ）螯合剂受到广泛的关注[3-6]。
目前在这些螯合剂的研究上，主农业环境科学学报2009,28(10):2075-2079Journal of Agro-Environment Science摘要：采用3种有机配体（EDTA 、DTPA 、NTA ）对来自南京市汤山废弃铜矿区的重金属污染土壤进行浸提，并且通过改进的BCR连续提取法分析了残留土壤样品中重金属元素以及Fe 、Al 形态。
结果表明，有机配体的存在导致Cu 、Zn 、Ca 、Mg 、Mn 元素的浸提率明显增加。
其中Cu 提取率分别为对照的8.08（EDTA ）、8.15（DTPA ）和5.40（NTA ）倍，Zn 的提取率分别为对照的10.5（EDTA ）、5.75（DTPA ）和3.63（NTA ）倍。
EDTA 和DTPA 对矿物元素的溶出作用高于NTA 。
配体对Mg 的影响较其他元素小。
EDTA 、DTPA 和NTA 对重金属元素的4种形态均有浸提作用，配体的提取对酸溶/可交换态及可还原态影响较大。
对于Zn 而言，各有机配体处理可还原态下降的倍数最多，其次是酸溶/可交换态以及可氧化态；对于Pb 而言，各有机配体的处理导致酸溶/可交换态下降的倍数最多；对于Cu 而言，EDTA 处理组酸溶/可交换态和可还原态下降倍数较多分别为对照组的71.8%和71.9%，DTPA 处理组可还原态下降倍数较多为对照组的75.1%。
有机配体处理导致酸溶/可交换态Fe 、Al 含量的下降。
关键词：重金属；矿质元素；有机配体；浸提；形态分布中图分类号：X53文献标志码：A 文章编号：1672-2043(2009)10-2075-05有机配体浸提对汤山矿区污染土壤元素的溶出效应丁竹红1，胡忻2（1.南京工业大学环境学院，江苏南京210009；2.南京大学现代分析中心，江苏南京210093）Extraction of Metals Using EDTA,DTPA and NTA and Its Effects on Metals ′FractionsDING Zhu-hong 1,HU Xin 2（1.School of Environment,Nanjing University of Technology,Nanjing 210009,China;2.Center of Modern analysis,Nanjing University,Nan －jing 210093,China ）Abstract ：Metals in polluted soils from disused copper mining area were extracted using EDTA,DTPA and NTA.After extraction,metals （Cu,Zn,Pb,Fe and Al ）in different phases were analyzed by modified BCR sequential extraction procedure.The extraction efficiency of met －als increased evidently at the presence of EDTA,DTPA and NTA.The extraction efficiency was 8.08（EDTA ）,8.15（DTPA ）and 5.40（NTA ）times of the control for Cu,and 10.5（EDTA ）,5.75（DTPA ）and 3.63（NTA ）times of the control for Zn.Mg was only slightly affected compared to other elements,and its extraction efficiency was 1.28（EDTA ）,1.21（DTPA ）and 1.12（NTA ）times of the control.However,Mn and Fe were impacted severely,and the extraction efficiency of Fe was 11.3（EDTA ）,21.7（DTPA ）and 2.33（NTA ）times of the control.All the fractions tested could be affected by the extraction using EDTA,DTPA and NTA.Exchangeable fraction and reducible fraction of the metals （Cu,Zn,Pb ）significantly reduced due to the extraction with the three ligands.After extraction,reducible fraction of Zn was only 19.9%（EDTA ），18.6%（DTPA ）and 22.3%（NTA ）of the control and exchangeable Pb was 64.3%（EDTA ），49.5%（DTPA ）and 82.4%（NTA ）of the control.For EDTA and DTPA treatment,reducible fraction of Cu was only 71.9%and 75.1%of the control.Extraction with the three ligands also re －sulted in the decrease of the contents of exchangeable/acid-extractable Fe and Al.The extraction using organic ligands （EDTA,DTPA and NTA ）resulted in the increase of the dissolution of both the target heavy metals （Cu,Zn,Pb ）and other metals （Al and mineral elements -Ca,Mg,Mn,and Fe ）,and the extraction decreased the bioavailable fractions of the heavy metals.Keywords ：heavy metals;mineral elements;organic legends;extraction;fraction and distribution收稿日期：2009－03－17基金项目：污染控制与资源研究国家重点实验室开放研究基金（PCRRF06001）；国家自然科学基金（20607010）作者简介：丁竹红（1977—），女，江苏大丰人，讲师，主要从事元素形态分析及生态毒理研究。
混合螯合剂的不同施加方式对重金属污染土壤套种修复效果的影响
混合螯合剂的不同施加方式对重金属污染土壤套种修复效果的影响卫泽斌;郭晓方;吴启堂;陈晓红【摘要】[目的]开发具有应用前景的植物与化学联合修复重金属污染土壤的技术.[方法]通过盆栽试验,研究混合螯合剂(MC)的不同施用方式对东南景天Sedum alfredii和玉米Zea mays套种系统的影响,探讨MC作为植物提取的强化剂和重金属的淋洗剂对土壤的修复效果.[结果]东南景天和玉米套种情况下,MC可以提高植物对重金属提取的效率,也可以淋洗出土壤中的部分重金属,其中MC分2次淋洗时淋出的重金属量显著大于单次淋洗.经过套种和MC淋洗后,土壤全量Cd、Zn和Pb含量降低幅度分别为30.7％～ 33.0％、11.9％～ 14.7％和13.3％～16.4％.东南景天和玉米套种的共有根际土壤微生物数量与单种植物的不同,施加MC后显著提高了套种共有根际的细菌和放线菌数量,然而,高剂量MC淋洗时共有根际的微生物数量又会下降.[结论]套种和MC淋洗联合技术对土壤重金属的去除量大于植物提取的;Pb的去除主要靠淋洗,Zn/Cd可以用植物提取去除,套种+淋洗可以加快对Zn/Cd/Pb复合污染土壤的修复.【期刊名称】《华南农业大学学报》【年(卷),期】2016(037)001【总页数】6页(P29-34)【关键词】重金属污染;套种;淋洗;东南景天;玉米;混合螯合剂【作者】卫泽斌;郭晓方;吴启堂;陈晓红【作者单位】华南农业大学资源环境学院/广东高校土壤环境与废物资源农业利用重点实验室,广东广州510642;太原科技大学环境与安全学院,山西太原030024;华南农业大学资源环境学院/广东高校土壤环境与废物资源农业利用重点实验室,广东广州510642;华南农业大学资源环境学院/广东高校土壤环境与废物资源农业利用重点实验室,广东广州510642【正文语种】中文【中图分类】X53随着我国经济社会的快速发展，特别是近30年来工业化和城市化进程，土壤重金属污染问题日趋严重[1-3]。
螯合剂强化植物修复重金属污染土壤的研究的开题报告
螯合剂强化植物修复重金属污染土壤的研究的开题
报告
一、研究背景
随着人类工业活动的不断增加，重金属污染已成为世界范围内较为普遍的环境问题之一。
重金属污染对土壤生态系统和人类健康都带来了很大的危害。
目前，生物修复是处理重金属污染土壤的一种有效方法。
而螯合剂的应用在生物修复中也日益受到人们的关注。
二、研究意义
本研究旨在通过螯合剂的应用来提高植物修复重金属污染土壤的效果，从而探究生物修复在治理重金属污染问题中的应用前景。
三、研究内容和方法
本研究将采用大豆和黑麦草作为修复植物，通过添加适量的螯合剂来强化它们对2种典型的重金属污染物——镉（Cd）和铅（Pb）的吸收效果。
具体实验方法包括：实验组和对照组，实验组在重金属污染土壤条件下，添加螯合剂进行修复；对照组则不添加螯合剂。
通过测定土壤和植物的重金属含量来判断生物修复效果的提高程度。
四、研究预期成果
本研究预计探究出一种新的生物修复方法，即添加螯合剂可以有效提高植物修复重金属污染土壤的效果，从而为治理重金属污染问题提供一定的理论和实践参考。
不同螯合剂连续提取模拟污染土壤中重金属
不同螯合剂连续提取模拟污染土壤中重金属摘要：文章采用长江沙土作为模拟土壤源，分别向其中加入Pb，Zn，Cr溶液及化合物进行模拟，以乙二胺四乙酸（EDTA），乙二胺二琥珀酸（EDDS），二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)，柠檬酸(CIT)作为淋洗剂对模拟土壤进行交替连续提取，比较不同螯合剂组合（EDTA/CIT ，EDEA/EDDS，EDTA/DTPA）对土壤中重金属的提取率及交替提取每步的提取贡献。
结果表明，E/E，E/D组对重金属的提取率要高于E/C组，E/E，E/D组对重金属Pb，Zn的提取率较为接近，E/E组对Cr的提取率要高于E/D组。
对交替提取的4个步骤分析结果表明，E/E，E/D组对重金属的提取主要集中在前两步，而E/C提取重金属主要是EDTA的贡献，CIT对重金属的提取率较低。
关键词：重金属螯合剂连续提取Continuous Extraction of heavy metals in Simulated Heavy-metal soils by different chelating agents Abstract：Adding solution and compound of heavy metals Pb，Zn，Cr in the Yangtze river sand soil to simulate the Heavy-metal polluted soils , Selceting ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and ethylenediamine disuccinic acid (EDDS), diethylenetriamine pentaacetic acid (DTPA) and citric acid (CIT) extracted Cr , Pb and Zn from the soil successively , comparing the extraction rate of different group chelating agents(EDTA/CIT,EDEA/EDDS, EDTA/DTPA)and the fractions of heavy metals continually extracted by chelating agents from soils . The result showed that the extraction rate of heavy metal by E/E , E/D is larger than extraction rate of E/C, it’s similar to the extraction rate of Pb and Zn by E/E , E/D, and E/E is more effective than E/D in extracting Cr. The result analysed by four step of continuous extraction showed the most heavy metal extracted in the first two steps by E/E,E/D,the other group EDTA extraction of heavy metals is the mainly contribution, CIT has a lower extraction rate of heavy metals.Key words: heavy metals, chelating agents, continuous extraction现如今土壤污染问题日益严重，其中土壤重金属污染由于危害较大而颇受关注。
螯合剂与低分子有机酸复配淋洗修复Cr（Ⅵ）污染土壤
杨宗政，李文轩，董春婷，等.螯合剂与低分子有机酸复配淋洗修复Cr （Ⅵ）污染土壤[J].农业环境科学学报,2024,43（3）：543-552.YANG Z Z,LI W X,DONG C T,et al.Washing remediation of polluted Cr （Ⅵ）-containing soil using chelators compounded with low-molecular weight organic acids[J].Journal of Agro-Environment Science ,2024,43（3）：543-552.螯合剂与低分子有机酸复配淋洗修复Cr （Ⅵ）污染土壤杨宗政1，2，3，李文轩1，董春婷1，赵润谦1，王春虎2，3，仇荣亮4，5*（1.天津科技大学海洋与环境学院，天津300457；2.天津科技大学化工与材料学院，天津300457；3.天津市卤水化工与资源生态化利用重点实验室，天津300457；4.广东省环境污染控制与修复技术重点实验室（中山大学），广州510275；5.华南农业大学资源环境学院，广东省农业农村污染治理与环境安全重点实验室，广州510642）Washing remediation of polluted Cr （Ⅵ）-containing soil using chelators compounded with low-molecularweight organic acidsYANG Zongzheng 1,2,3,LI Wenxuan 1,DONG Chunting 1,ZHAO Runqian 1,WANG Chunhu 2,3,QIU Rongliang 4,5*（1.College of Marine and Environmental Science,Tianjin University of Science &Technology,Tianjin 300457,China;2.College of Chemical Engineering and Materials Science,Tianjin University of Science &Technology,Tianjin 300457,China;3.Tianjin Key Laboratory of Brine Chemical Engineering and Resource Eco-utilization,Tianjin 300457,China;4.Guangdong Provincial Key Laboratory of Environmental Pollution Control and Remediation Technology,Sun Yat-sen University,Guangzhou 510275,China;5.GuangdongProvincial Key Laboratory of Agricultural &Rural Pollution Abatement and Environmental Safety,College of Natural Resources and Environment,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China ）Abstract ：To explore the role of the biodegradable chelating agent nitrilotriacetic acid （NTA ）for the substitution of ethylenediaminetetraacetic acid disodium （EDTA ）in mixed reagents,this study evaluated the washing kinetics of these mixed reagents,alongside the effects of concentration,solid-liquid ratios,pH values,and washing times,on their corresponding removal efficiencies of Cr （Ⅵ）-polluted soil,specifically by treating soil with NTA and EDTA compounded with oxalic acid and tartaric acid,respectively.In addition,the BCR sequential extraction procedure was used to analyze the differences in chemical states,mobility,and stability of heavy metals within the soil 收稿日期：2023-03-22录用日期：2023-05-29作者简介：杨宗政（1974—），男，河北易县人，博士，教授，主要从事土壤重金属修复研究。
螯合剂在重金属污染土壤中的应用
螯合剂在重金属污染土壤中的应用摘要螯合剂在重金属污染土壤修复中具有重要的作用，结合国内外的研究成果和最新研究进展，阐述了螯合剂的常见种类及其在重金属污染土壤修复中的应用，提出了螯合剂在修复重金属污染土壤中存在的问题及展望。
AbstractChelants play an important role in the remediation of heavy metal-contaminated soil. Common kinds and recent research on the application of chelants to the remediation of heavy metal-polluted soil were reviewed and the disadvantages and future research trends of the methods were put forward.Key wordschelants；heavy metal；soil remediation；application随着经济的发展，城市污染加剧，农用化学药品的种类和数量增加，土壤重金属的污染也日益严重。
大多数重金属在土壤中具有相对稳定、难以迁出土体的特点，严重影响土壤的理化以及生物学特性，土壤微生物群落结构随之改变，土壤生态结构和功能的稳定性受到威胁，造成农作物、农产品和地下水等污染，甚至通过食物链危害人类健康。
据统计，我国近2 000万hm2的土壤受重金属污染，占总耕地面积的1/5，其中因工业三废污染的农田近700万hm2，使粮食每年减产1 000万t [1]。
因此，重金属污染土壤的修复已成为我国农业和环境保护工作的重要内容。
螯合剂能够与土壤溶液中的多价金属离子结合形成螯合物，改变重金属在土壤中的存在形态，使重金属从土壤颗粒表面解析，由不溶态转化为可溶态，从而大大活化土壤中的重金属[2]。
三种螯合剂对土壤重金属Cd和Zn形态变化的研究_张譞
环境科学
科学技术与工程
Science Technology and Engineering
Vol. 13 No. 21 Jul． 2013 2013 Sci. Tech. Engrg.
三种螯合剂对土壤重金属 Cd 和 Zn 形态变化的研究
土壤中 Cd 和 Zn 的全量采用 HNO3 -HClO4 -HF 法进行消解。重金属形态检测采用 BCＲ 连续提取 法［8］，提 取 的 重 金 属 形 态 分 别 为： 酸 可 提 取 态 （ AE） 、Ｒed （ 可还原态） 、Oxi （ 可氧化态） 和残渣态 （ Ｒes） 。待测液均用 ZEEnit700P 火焰-石墨炉原子 吸收光谱仪进行测定。
21 期
张 譞，等： 三种螯合剂对土壤重金属 Cd 和 Zn 形态变化的研究
6185
过添加外源重金属模拟土壤重金属污染，研究 EDTA-Na2 、DPTA 和酒石酸三种螯合剂对土壤重金属 活化的效果。并采用 BCＲ（ the Community Bureau of Ｒeference） 连续提取法，对土壤中重金属全形态进 行分析。
资源与环境工程学院副院长、教授。研究方向： 水污染控制及土壤
污染处理技术研究。E-mail： whly1218@ 126. com。
植物修复是近年来兴起的一种污染土壤修复技术， 由于其环境 友 好、经 济 以 及 适 用 于 大 面 积、低 浓 度 污染土壤的原位修复，而受到广泛的关注并成为环 境科学领 域 研 究 的 热 点［4］。 其 中 植 物 提 取 技 术 是 一种具永久性和广域性于一体的植物修复途径，是 去除土壤 内 重 金 属 的 重 要 方 法［5］。 植 物 提 取 旨 在 通过收获富集重金属的植物将重金属带出土体，从 而逐渐降低土壤重金属总量尤其是有效态重金属 含量，而植物提取的成功与否较大程度上依赖于重 金属在土 壤 中 的 生 物 有 效 性［6］。 重 金 属 生 物 有 效 态是指能被该土地上生存的生物（ 通常为植物） 所 吸收的那 部 分 重 金 属［7］。 重 金 属 进 入 土 壤 后 通 过 一系列的物理化学作用，转化成不同的形态。如何 提高土壤重金属生物有效态是加快植物修复效率 的重要途径之一。国内对于土壤重金属活化效果 的研究大部分采用浸提的方法，这种方法具有一定 的局限，不能完全表现出不同螯合剂对重金属的活 化效果和形态分布状况。因此现利用培土试验，通
利用螯合剂诱导重金属污染土壤的植物修复效果与影响
利用螯合剂诱导重金属污染土壤的植物修复效果与影响摘要:关键词：中图分类号:S157. 433 文献标识码:A 文章编号:100523409 (2007) 0120024205重金属产生的环境污染逐步成为一个全球性的问题。
重金属污染不仅对农作物的收成与质量产生了重要影响，而且已经影响到了大气及水环境质量，并通过食物链危及人类健康(Cunningham et al., 1995；Chen et al., 2000)。
我国受Hg，Cr，Cd，Pb 等重金属污染的耕地面积达2×108 hm2，约占总耕地面积的1/5。
广东省翁源县上坝村，由于长期使用富含重金属的污水灌溉农田，使得大部分农田Cd，Cu含量超出国家标准10多倍，成了癌症高发村(周建民等，2004)。
通过植物吸收，转运，积累，从而去除土壤或水体中有害重金属，从而实现土壤修复的技术已引进许多国家和科学界的重视。
在确定的污染土壤里，选取最优的植物种类和选择恰当的土壤修复剂，是保证污染土壤修复的重要一点（Clement et al., 2005）。
有机修复剂主要包括氨基多羧基酸(APCAs)，有机酸，有机质，生物乳化剂，螯合纤维、聚合物、根系分泌物、表面活性剂等。
氨基多羧基酸(APCAs)类主要包括EDTA，HEDTA，DTPA，EGTA，NTA，EDDHA，EDDS 等，这些修复剂促进植物对金属离子的提取，但对不同金属离子的作用效果是不同的。
对植物生长的土壤中添加螯合剂，从而诱导产生超积累现象，主要是由于两个因素：第一，增加了土壤溶液中重金属的浓度。
加入的螯合剂首先与土壤溶液中的金属结合，扰动了金属在土壤固一液相之间的平衡，减弱金属一土壤的结合常数，把金属从土壤固相结合位点上竞争下来，以金属螯合物的形式存在于土壤溶液中，这一过程直到螯合剂与金属的结合达到饱和。
第二，增加重金属由植物根部向茎部运输的量。
其中的原因虽不明确，但是许多研究者认为金属是以金属螯合物的形式直接被植物根部吸收，并运输到茎叶部，且仍以螯合物的形式存在于植物体内(Huang et al., 1997；Blaylock et al., 1997)。
螯合剂对小麦重金属吸收及土壤重金属粒径分布的影响
土壤溶液中各种配体或质子等与土壤 团聚体颗粒组各界面发 生反应。研究表 明， 同的团聚体对重金属 的吸附 、 不 解吸能力 存在明显 的差异 … ， 团聚体组分及特性对金属 的解 吸有明显
影响 － － 。因此 ， ” 对螯合剂与土壤 团聚体颗粒组重金属之间 的作用研究 ， 将有助于掌握螯合剂活化 重金属的微观机理 ， 在 土壤污染控制和污染土壤修复中具有特别重要的意义。本研 究采用南京市栖霞山铅锌矿区附近受重金属污染的农 田土壤 进行小麦幼苗盆栽试验 ， 分析螯 合剂 Ｅ Ｔ Ｎ Ａ Ｄ Ｐ Ｄ Ａ、 Ｔ 、 Ｔ Ａ对小 率增大 ， 拉伸强度减小 ； 水性聚氨酯固沙剂除具有固沙功 能外
倍； 砂粒级颗粒 中 Ｐ ｂ含量为照组的 ７ ．％ ， ８０ 但粗 粉砂级 、 细粉 砂级 和黏粒 级 ３个 粒径颗 粒 中 Ｐ ｂ的含 量为对 照组 的
１２ 、．８ １２ 。施加螯合剂也导致土壤黏粒级颗粒 中 Ｆ 含量显著下 降。 ．４ １２ 、．３倍 ｅ 关键词 ： 土壤 ； 重金属 ； 螯合剂 ；团聚体
重金属形态的变化 、 土壤矿物组分 的溶出 、 土壤及土壤溶液有 机质 的变化等 。然而大多数文 献主要 以整体土壤作为研 究对象 ， 以平均理化性质代 替土壤 团聚体性质 ， 而且大多将采
螯合诱导植物修复技术在土壤重金属污染中的应用
螯合诱导植物修复技术在土壤重金属污染中的应用陈柳燕1 ，张黎明2，李福燕1，李许明1，郭彬1，漆智平1（1.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 海南 儋州 571737；2.南京农业大学资源与环境科学学院 南京 210095）摘 要：利用螯合诱导植物修复技术，对土壤重金属污染进行治理是目前国内外有关学者研究的热点和难点。
本文根据螯合剂的作用原理，系统地阐述了螯合剂对土壤重金属活性、植物吸收的影响，以及对植物富集重金属的作用，并通过对目前该项技术在重金属污染土壤修复中所存在问题的分析，提出今后螯合诱导植物技术修复治理重金属污染土壤的新思路。
关键词: 螯合诱导；植物修复；重金属；土壤Application of Chelators to Phytoremediation of Heavy Metal Polluted SoilsCHEN Liu-yan1, ZHANG Li-ming2, LI Fu-yan1, LI Xu-ming1，GUO Bin1, QI Zhi-ping1(1.Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences and Tropical Crops Genetic Resources Institute，Danzhou 571737, China;2.College of Resources and Environmental Sciences, Nanjing Agricultral University, Nanjing 210095, China)Abstract：The remediation technique to enhance accumulation of heavy metal in plants，Chelate-induced phytoextraction have been emphasized in this paper. According to principle of applied chelators, this paper mainly introduced effect of chelators on heavy metals desorption in soil, accumulation in plant and translocation from roots to shoots. Besides, it could be inferred that more effective approaches of Chelate-induced phytoextraction of polluted soil can be developed and put into practice in principle of plant uptake heavy metal.Keywords：Chelate-induced phytoextraction, Phytoremediation, heavy metal, soil土壤重金属污染是当今面临的日益严重和有待解决的重要环境问题。
螯合剂不同施用方式下花卉植物修复铅污染土壤的效果
螯合剂不同施用方式下花卉植物修复铅污染土壤的效果曹志远;王开爽;谢修鸿;邵泽强;王帅;李翠兰;张晋京【期刊名称】《水土保持学报》【年(卷),期】2014(28)5【摘要】通过温室盆栽试验比较2种螯合剂(EDTA和NTA)的不同施用方式(包括单施和混施,收获前1周一次性施用、收获前2周一次性和分2次施用)对紫茉莉和百日草修复铅污染土壤的强化效应。
结果表明:与未加螯合剂的对照相比,螯合剂施用对花卉植物的株高、茎粗和干重均没有显著的影响,但植株地上部铅含量和铅富集系数显著增加;2种花卉植物相比,紫茉莉的地上部平均铅含量和铅富集系数均较百日草低,而铅转移系数则明显高于百日草;不同的螯合剂施用方式相比,收获前2周加入螯合剂处理的植株地上部平均铅含量和铅富集系数均高于收获前1周加入螯合剂的处理,而具体的处理效应则取决于花卉植物的种类以及螯合剂的施用次数和浓度配比;紫茉莉的铅转移系数与其地上部铅含量和铅富集系数的规律性基本一致,且以先施EDTA后施NTA(NTA∶EDTA浓度比1∶2)处理的铅转移系数最高,而百日草的铅转移系数则与其地上部铅含量和铅富集系数的规律性不同。
综合植株地上部铅含量和铅富集系数及铅转移系数的结果来看,紫茉莉以收获前2周先施EDTA、1周后再施用NTA、且NTA∶EDTA浓度比为1∶2时,对于铅污染土壤能达到最佳的修复效果。
【总页数】5页(P286-290)【关键词】螯合剂施用方式;铅污染土壤;植物修复;花卉植物【作者】曹志远;王开爽;谢修鸿;邵泽强;王帅;李翠兰;张晋京【作者单位】吉林农业大学资源与环境学院;长春大学园林学院;吉林市农业技术推广中心;吉林农业科技学院植物科学学院【正文语种】中文【中图分类】X171【相关文献】1.混合螯合剂的不同施加方式对重金属污染土壤套种修复效果的影响 [J], 卫泽斌;郭晓方;吴启堂;陈晓红2.花卉植物修复铅污染土壤的研究现状及展望 [J], 邵泽强;李翠兰;张晋京3.改良剂对红蛋植物修复污染土壤重金属铅和镉效果的影响 [J], 李磊;陈宏;潘家星;张超兰;顾明华;何冰4.螯合剂在植物修复铅污染土壤中应用的研究现状及展望 [J], 邵泽强;王开爽;李翠兰;张晋京5.螯合剂在土壤铅污染植物修复中的应用 [J], 王玥;钱星;李朋朋;刘祺;南帅帅;刘智峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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第35卷第2期2014年2月环 境 科 学ENVIRONMENTAL SCIENCEVol.35,No.2Feb.,2014螯合剂复配对实际重金属污染土壤洗脱效率影响及形态变化特征尹雪,陈家军∗,吕策(北京师范大学环境学院,水沙科学教育部重点实验室,北京 100875)摘要:乙二胺四乙酸二钠(EDTA)是土壤重金属污染洗涤修复中最常用的洗涤剂,然而其难降解性会对环境产生不利影响.而污染场地重金属形态分布对其环境风险至关重要.以某化工场地多种重金属污染土壤为对象,为减少EDTA 用量,开展室内振荡实验考察EDTA 与EDDS 复配对As、Cd、Cu 及Pb 的洗脱效果和最佳复配比条件下洗涤前后重金属形态变化.结果表明在最优洗脱条件下,As、Cd 和Pb 去除率在EDTA∶EDDS =7∶3时达到最高,分别为12.67%、38.71%和31.09%;Cu 在复配比为9∶1时可达16.91%.洗涤后,As 的铁锰氧化态含量升高,会增加一定的环境风险;Cd 的形态分布大体与原土一致;Cu 和Pb 的洗脱主要来自铁锰氧化态,其中Pb 的铁锰氧化态洗脱量最大,而有机结合态所占百分比降幅最显著.复配体系不仅对4种重金属的洗脱率有一定提升,洗涤后重金属有效态比例也有所降低,对土壤重金属污染的修复具有指导意义.关键词:土壤洗涤;重金属;EDTA;EDDS;复配;形态中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:0250⁃3301(2014)02⁃0733⁃07收稿日期:2013⁃05⁃23;修订日期:2013⁃10⁃21基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金项目(20120003110033)作者简介:尹雪(1989~),女,硕士,主要研究方向为土壤重金属污染修复,E⁃mail:yx221@ ∗通讯联系人,E⁃mail:chenjiajun@Impact of Compounded Chelants on Removal of Heavy Metals and Characteristics of Morphologic Change in Soil from Heavy Metals Contaminated SitesYIN Xue,CHEN Jia⁃jun,LÜCe(Key Laboratory of Water and Sediment Sciences of Ministry of Education,School of Environment,Beijing Normal University,Beijing 100875,China)Abstract :Na 2EDTA(EDTA)has been extensively applied in remediation of soil contaminated by heavy metals(HMs).However,it poses a threat to the environment due to its difficulty of degradation.In addition,it is of great importance to clarify the morphological distribution of these metals in soil,as it is related to the environmental risk of contaminated sites.Thus,in order to cut back the use of EDTA,a series of batch washing experiments were conducted to evaluate the removal of arsenic,cadmium,copper,and lead from the contaminated soil collected in a chemical plant.Furthermore,adopting the optimal ratio of EDTA /EDDS,the change of morphological distribution of HMs before and after washing was studied.The results indicated that the removal of arsenic,cadmium and lead reached the maximum when the ratio of EDTA /EDDS was 7∶3and the optimal value was 12.67%,38.71%and 31.09%,respectively.The removal of copper reached 16.91%at an EDTA /EDDS ratio of 9∶1.After washing,the absolute Fe⁃Mn oxide fraction concentration of arsenic was higher,which would increase the environmental risk;the morphological fraction distribution of cadmium was similar to the original soil;the removal of copper and lead was mainly derived from the Fe⁃Mn oxide fraction;as to lead,the absolute concentration of Fe⁃Mn oxide fraction decreased dramatically,was and the same was observed for the percentage in the organic fraction.Employing the compounded system,the removal of HMs could be improved,and meanwhile the amounts of bioavailable HMs declined.Hence,it is beneficial for providing theoretical support for HMs remediation.Key words :soil washing;heavy metals;EDTA;EDDS;compound;morphology 随着我国工业化和城镇化发展的不断推进,工业活动所造成土壤重金属污染日益严重.由于土壤重金属污染具有污染范围广、持续时间长、污染物隐蔽、无法被生物降解,并可通过食物链在生物体内不断富集,最终在人体内蓄积而危害健康的特点,因此日益引起人们的关注,重金属污染土壤修复则成为国际上的研究难点和热点[1~3].土壤洗涤被认为是一种能有效治理土壤重金属污染的技术.乙二胺四乙酸二钠(简称EDTA)作为一种有效螯合剂,对大多数重金属均有较好的螯合作用.研究表明,依靠单一物质洗涤剂往往无法有效解决实际场地中多种重金属污染的问题,不同类型洗涤剂与EDTA 混配是近年来相关研究的热点,环 境 科 学35卷常见的混配剂有无机盐、表面活性剂和有机酸等.Chaiyaraksa 等[4]采用0.1mol·L -1Na 2S 2O 5和0.01mol ·L -1EDTA 混合溶液洗涤修复受Cd 污染的土壤和河流底泥,在固液比为1∶2.5时洗脱效果最佳.蒋煜峰等[5]研究表明,加入一定剂量的表面活性剂SDS 能显著提高EDTA 对Pb 和Cd 的解吸量.针对不同类型试剂与EDTA 混配洗脱重金属的研究较多,将两种螯合剂进行复配的研究较少.由于EDTA 生物降解性较差,易导致营养元素流失[6~8],而常见的洗涤剂对重金属的洗脱效果远不如EDTA,因此本研究引入一种新型螯合剂(S,S)⁃乙二胺⁃N ,N ′⁃二琥珀酸三钠(EDDS),作为EDTA 的结构异构体,EDDS 具有对微生物群落影响较小、降解快等特点[9,10].胡忻等[11]比较了EDTA 与EDDS 对市污泥中的Cu、Zn、Cd 和Pb 的提取效应,得出EDDS 具有与EDTA 相似的提取效能.Hauser 等[12]采用柱实验的方法,以EDDS 为淋洗剂洗脱Zn 和Pb 污染,在EDDS 和重金属的摩尔比为10时,去除率可达60%和91%.Yip 等[13]研究发现,EDDS 对多重金属污染土样中的Pb 和Zn 的洗脱效果要优于单一元素污染的土样.目前由于EDDS 造价较高,尚无法进行大规模的应用,因此本研究构建以EDTA 为主、EDDS 为辅的洗涤剂体系,在保证螯合剂对重金属洗脱效果的同时,希望通过EDDS 替换部分EDTA 以降低EDTA 的难降解性对环境的不利影响.以某化工厂重金属污染场地土壤为研究对象,比较不同洗涤条件对重金属的去除效果,分析最优条件下不同复配比对重金属形态分布的影响,以期为选择适当的污染土壤修复材料提供理论依据.1 材料与方法1.1 供试土样供试土样来自我国东北某市的废弃化工场地,主要受As、Cd、Cu 和Pb 污染.将土壤样品室温风干、粉碎,并过2mm 孔径筛,阴凉贮存以备用.另取自然风干土样,用玛瑙研钵碾磨,过0.15mm 孔径筛后用于重金属形态和全量分析.测定得到供试土样基本理化性质和重金属浓度如表1所示.表1 供试土样基本理化性质及重金属浓度Table 1 Physical and chemical properties and heavy metal content in the tested soils土壤类型土壤密度/g ·cm -3含水的质量分数/%pH阳离子交换量/cmol ·kg -1TOC/g ·kg -1As/μg ·g -1Cd/μg ·g -1Cu/μg ·g -1Pb/μg ·g -1砾砂3.0611.297.994.6912.33753.726969501.2 实验方法1.2.1 参数优选实验浓度:称取2g 土样置于一系列100mL 玻璃锥形瓶中,分别加入30mL(液固比15∶1)不同浓度的Na 2EDTA(AR,广州西陇化工股份有限公司,简称EDTA)溶液,浓度设定为10、25、50、75、100mmol ·L -1.本实验中所有的样品均采用3个平行样取平均值.EDTA 溶液的pH 均用0.1mol ·L -1的HNO 3和NaOH 调整为4.5.将上述混合液置于恒温振培养箱(HZQ⁃X100,江苏常州)中以150r ·min -1振荡18h,再以5000r·min -1离心10min,过0.45μm 膜分离提取液,贮存在含有硝酸洗涤的聚乙烯瓶中.采用ICP⁃OES(Optima 7000DV,美国)测定提取液中重金属含量.pH:EDTA 溶液浓度选取上一步中得到的最优值.pH 分别设定为4.5、5.5、6.5、7.5、8.5,其他实验条件相同.振荡频率:EDTA 溶液的pH 选取上一步的最优值.振荡转速分别设定为50、100、150、200、250r ·min -1,其他实验条件相同.液固比:振荡转速采取上一步得到的最优值.液固比分别采用7.5∶1、10∶1、12.5∶1、15∶1、17.5∶1,并对应加入不同数量的EDTA 溶液,其他实验条件相同.振荡时间:EDTA 浓度、pH、液固比和转速采用上述实验得到的优选值,处理时间分别设为10、20、30min 和1、2、4、6、8、12、15、18、24、36h.1.2.2 复配实验在室温下,称取2g 土样置于一系列100mL 玻璃锥形瓶中,EDTA 与EDDS[(S,S)⁃乙二胺⁃N ,N ′⁃二琥珀酸三钠,美国Sigma⁃Aldrich 公司]浓度、振荡强度、液固比、pH 和振荡时间均选取参数优选实验中的最优值,控制EDTA 与EDDS 投加比为9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5,另设两组分别加入等量的EDTA 和EDDS 的洗涤液作为对照,其他实验操作和参数优选实验相同.采用去离子水将洗脱过的土样冲洗3次并离心分离,烘干以备重金属形态测试使用.受试土样中4种重金属污染物的形态提取方4372期尹雪等:螯合剂复配对实际重金属污染土壤洗脱效率影响及形态变化特征法参照BCR法[14].2 结果与讨论2.1 洗涤条件对重金属去除率的影响2.1.1 浓度理论上来说,EDTA能与绝大部分重金属离子以1∶1的摩尔比形成金属螯合物,土壤成分中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+和Mn2+均能与目标重金属离子竞争螯合剂的结合点位[15,16].因此,过量的螯合剂才能使重金属有效态较为完全释放到溶液中,达到理想的去除效果[17,18].重金属的洗脱去除率随EDTA浓度的变化情况如图1(a)所示,随着EDTA浓度从0.01mol·L-1增加到0.1mol·L-1,4种重金属的去除率也相应增加.EDTA浓度与重金属的去除率基本呈正比关系.当EDTA的浓度达到最高为0.1mol·L-1时,土样中重金属的去除率达到最大,As、Cd、Cu和Pb的去除率分别为7.88%、30.24%、17.86%和21.24%.因此本实验选取0.1mol·L-1作为洗涤液浓度. 2.1.2 pH洗涤液的pH是影响重金属去除率的一个重要因素,因为其直接影响到重金属络合物的形成以及在土壤颗粒上的吸附状态[19].如图1(b)所示,除As外,其他3种重金属在pH<6.5时去除率较高.由于酸性条件下,土壤中的重金属大多以阳离子形式存在,迁移能力较强,因而重金属去除率也较高[20].而土壤中的As大多以氧化物酸根离子形式存在,在碱性条件更利于其解吸[21],故在pH>6.5时,去除率有明显的上升趋势.综合考虑,本实验选取6.5作为优选值.2.1.3 转速对于Cu和As来说,转速对其去除率影响并不显著.Pb的去除率随转速的提高增加趋势较为平稳.Cd的去除率对转速响应的峰值出现在150 r·min-1,转速达到150r·min-1以后去除率有明显降低,这是因为较大的振荡转速会导致土壤颗粒之间的相对运动降低,减弱了碰撞作用而不利于污染物的洗脱[22].本实验选取150r·min-1作为最佳参数.2.1.4 液固比液固比不仅是土壤洗涤修复工程应用中常涉及的工艺参数,同时也直接关乎洗涤废液后续处理的费用问题[23].选取合适的液固比对控制洗涤修复成本至关重要.如图1(d)所示,在EDTA过量的情图1 洗脱条件对重金属去除率的影响Fig.1 Effect of washing factors on the removal rate of heavy metals 况下,As、Cu和Pb的洗脱率随液固比变化趋势并不显著,这与前人的研究结果一致[24].虽然Cd洗脱率没有呈现出规律性变化,但在液固比为10∶1时,Cd、Cu和Pb的洗脱率均最佳.因此本实验选取10∶1作为最佳液固比.2.1.5 振荡洗涤时间537环 境 科 学35卷洗涤时间直接关系到重金属的吸附状态,对重金属的去除率有着重要影响[25].由图1(e)所示,在最初的1h 内,随着时间增加重金属去除率增幅较大,说明土壤颗粒表面结合较弱的重金属被快速释放出来[26].当洗涤时间达2h 时,EDTA 对As、Cd、Cu 和Pb 的去除率分别为11.96%、34.49%、16.52%和30.58%.当洗涤时间增加到8h 时,As、Cd、Cu 和Pb 的去除率分别为14.12%、36.17%、19.52%和35.10%,此时有效态的重金属被较完全提取.反应时间达12h 后,4种重金属解吸状态已经逐渐达到平衡.因此,选择振荡洗涤时间为12h.2.2 复配比对重金属去除率的影响EDDS 和EDTA 不同复配比条件下重金属洗脱去除率变化情况如图2所示.图2 EDTA 与EDDS 复配比对重金属去除率的影响Fig.2 Effect of compound ratio of EDTA /EDDSon the removal rate of heavy metals从图2可以看出,对于复配体系来说,As、Cd 和Pb 去除率在EDTA 与EDDS 的复配比为7∶3时达到最大,分别为12.67%、38.71%和31.09%.As 的洗脱率并未发生明显变化,主要是因为螯合剂对类金属的洗脱效果一般,As 的解吸量一直维持在较为稳定的水平[27].对于Cd 和Pb,较之单一洗涤剂,去除率增幅最大可达到10.32%和4.01%.在洗涤液的pH 值较大时,土壤表面负电荷增加,对阳离子的静电吸引作用使重金属离子更易被吸附在表面[28].随着液固比的增大,不断减小的pH 值会促使重金属的解吸,因而去除率会逐渐升高;当pH 值降低至小于其最大解吸量对应值时,此时,大量解吸的Ca 2+等矿物离子与重金属离子竞争作用占主导,影响螯合剂对目标重金属的捕集.此外,增大复配比会降低洗脱液中Na +数目,这意味被交换的重金属离子数目减少,故洗脱率有所降低.Cu 去除率和复配比呈正相关关系,并在9∶1时达到最高,和单独投加EDTA 的去除率接近,这与Cu 和EDTA 常数较大、形成的螯合物较为稳定有关.在洗涤液的pH 值较大时,土壤表面的负电荷会增加,因而可使重金属离子更容易被吸附在土壤表面;随着液固比的增大,洗涤液中pH 值的不断减小,促使重金属发生解吸,因而去除率会逐渐升高;当pH 值至小于其最大解吸量对应的值时,会造成Ca 2+等矿物离子大量解吸与重金属离子形成竞争,影响螯合剂对目标重金属的作用.另外,增大复配比,会降低洗脱液中的Na +数目,这意味被交换出的重金属离子数目将减少,故洗脱率将有所降低.2.3 复配洗涤对重金属形态的影响重金属污染对环境的危害程度,不仅取决于总量,还与其在土壤中的赋存形态密切相关,研究土壤中重金属的形态分布对于评估土壤修复效果和预测潜在的环境风险具有重要意义[29,30].EDTA 与EDDS 在不同复配比条件下,对4种重金属形态的洗脱效果如表2和图3所示.如图3(a)所示,除EDDS 外,经过其他几组试剂的洗脱,As 的形态分布大致和原土相似,由于螯合剂更易捕获金属阳离子,土壤中As 大多以氧化物酸根负离子形式存在[31],所以复配体系对其洗脱效果基本一致.As 的铁锰氧化态含量有所升高,说明洗涤过程也促进了重金属形态之间的转化,增加了后续的环境风险[32].因此对于本受试土样As 的污染,EDDS 不适于作为洗涤剂进行修复.结合表2,每种试剂及复配体系对Cd 均有一定的洗脱作用.当复配比大于7∶3时,随着复配比的增大,各个形态的去除量越接近单一使用EDTA 时去除量.图3(b)直观地反映出不同复配比对各个形态分布的影响不显著,具体表现为酸溶解态所占比例几乎不变,有机结合态所占比例下降.对比Cu 的各种形态洗脱量可知,贡献最大的是铁锰氧化态,占总去除量的60%以上.结合图3(c),当EDTA 与EDDS 比例在9∶1时,Cu 的去除率最大,而有效态比重最小值出现在比例为8∶2时,可见在洗涤过程中,洗涤剂对Cu 各个形态均有一定洗脱效果.两种螯合剂及其复配体系均能有效去除Pb,并且EDTA 对有效态洗脱效果要优于EDDS,这与前人研究结果一致[33].随着EDTA 与EDDS 比值的增大,Pb 的有效态有逐渐减小的趋势.从表2和图3(d)可以看出,Pb 各个形态中洗脱量最大的是铁锰6372期尹雪等:螯合剂复配对实际重金属污染土壤洗脱效率影响及形态变化特征图3 EDTA 与EDDS 复配比对重金属形态分布的影响Fig.3 Effects of compound ratio of EDTA /EDDS on the fractions of heavy metals表2 不同复配比条件下重金属的去除量1)/μg·g -1Table 2 Removal of heavy metals at different compound ratio /μg ·g -1重金属种类复配比酸溶解态铁锰氧化态有机结合态残渣态总去除量5∶511.02-15.675.9745.5246.846∶411.86-14.608.4537.3043.027∶311.08-5.108.0233.8847.88As8∶211.18-7.198.5532.0244.569∶112.02-14.375.3038.6241.57EDTA 11.75-14.267.6540.9546.09EDDS 11.66-32.035.0655.7740.465∶50.090.360.230.511.206∶40.120.250.250.451.067∶30.100.320.300.721.45Cd8∶20.090.380.260.691.409∶10.110.340.250.651.35EDTA 0.110.400.230.661.40EDDS 0.060.370.220.401.075∶541.7463.24-12.6514.04106.376∶440.0570.770.013.33114.157∶339.2676.002.37-0.32117.31Cu8∶234.0689.290.01-9.98113.389∶130.8481.29-4.3330.91138.72EDTA 40.0970.41-18.2238.48130.75EDDS 37.9664.94-14.9017.11105.125∶541.17152.7180.7311.58286.196∶439.87146.2785.4916.93288.567∶339.43154.8678.2332.28304.80Pb8∶239.99162.1590.917.66300.719∶140.01155.9383.467.97287.36EDTA 39.41174.2789.56-24.38278.86EDDS39.26150.6473.8510.12273.871)表中负值表示洗脱后重金属的浓度高于原土中对应部分的浓度737环 境 科 学35卷氧化态,占总去除量的50%以上,有机结合态也有较大贡献.由于EDTA与Pb的螯合物较为稳定,因而复配体系中EDTA含量越多,Pb的洗脱也更彻底.总体来说,较之单一螯合剂,复配体系尽管对重金属的去除总量提升效果不明显,但有效降低了每种重金属的有效态含量,并且不同复配比对重金属各个形态含量变化也产生了不同的影响,说明洗脱不仅仅是重金属污染物的去除过程,同时也存在重金属形态之间的转化.因此,研究复配比对重金属形态分布影响规律对于洗涤修复技术的推广和后续环境影响的评估具有至关重要的意义.3 结论(1)EDTA能有效洗脱土壤中4种重金属,去除率依次是Cd>Pb>Cu>As.在EDTA浓度为0.1 mol·L-1、pH为6.5、液固比为10∶1和振荡转速150 r·min-1条件下反应12h,可实现最佳洗脱效率.(2)较之单一洗脱剂,EDTA与EDDS组成的复配体系对4种重金属的去除率均有一定程度的提升,As、Cd和Pb的去除率在EDTA/EDDS为7∶3时达到最大,分别为12.67%、38.71%和31.09%;Cu 在复配比为9∶1时,去除率可达16.91%. (3)经过复配体系的洗涤修复,土壤中残留As、Cd、Cu和Pb的浓度得到削减,有效态比例也有所降低.利用EDTA与EDDS复配不仅能有效洗脱重金属污染,同时也降低难降解的EDTA对环境的不利影响,在土壤重金属污染治理修复方面具有广阔的应用前景.参考文献院[1] Mulligan C N,Yong R N,Gibbs B F.Heavy metal removal fromsediments by biosurfactants[J].Journal of Hazardous Materials,2001,85(1⁃2):111⁃125.[2] Finzgar N,Lestan D.The two⁃phase leaching of Pb,Zn and Cdcontaminated soil using EDTA and electrochemical treatment ofthe washing solution[J].Chemosphere,2008,73(9):1484⁃1491.[3] Conte P,Agretto A,Spaccini R,et al.Soil remediation:humicacids as natural surfactants in the washings of highly contaminatedsoils[J].Environmental Pollution,2005,135(3):515⁃522.[4] Chaiyaraksa C,Sriwiriyanuphap N.Batch washing of cadmiumfrom soil and sludge by a mixture of Na2S2O5and Na2EDTA[J].Chemosphere,2004,56(11):1129⁃1135.[5] 蒋煜峰,展惠英,袁建梅,等.表面活性剂强化EDTA络合洗脱污灌土壤中重金属的试验研究[J].农业环境科学学报,2006,25(1):119⁃123.[6] Pociecha M,Lestan D.Novel EDTA and process water recyclingmethod after soil washing of multi⁃metal contaminated soil[J].Journal of Hazardous Materials,2012,201(30):273⁃279.[7] Pociecha M,Kastelec D,Lestan D.Electrochemical EDTArecycling after soil washing of Pb,Zn and Cd contaminated soil[J].Journal of Hazardous Materials,2011,192(2):714⁃721. 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