生物降解螯合物剂修复重金属污染土壤的效率与机理

生物降解螯合物剂修复重金属污染土壤的

效率与机理

四川农业大学环境学院张世熔教授团队使用分批洗涤法评价4种生物降解螯合剂对污染土壤中Cd、Pb和Zn的去除潜力。相关成果发表于Environmental Research（IF=5.026）。生物降解螯合剂（BC）有较强的络合能力和较低的成本，在重金属污染土壤修复的应用中有希望代替常规洗涤剂。但是，对于生物降解螯合剂的应用仍然存在很大的挑战，如影响金属去除效率的因素及金属去除机理的了解还存在不足。因此，本研究使用分批洗涤法评价4种生物降解螯合剂对污染土壤中Cd、Pb和Zn的去除潜力。研究分析了洗涤前后土壤的光谱特征。结果表明，亚氨基芥酸（ISA）和谷氨酸-n，n-二乙酸（GLDA）是替代常用的不可生物降解的乙二胺四乙酸的理想选项，而葡萄糖醛酸（GCA）和聚天冬氨酸（PASP）的效率较低。考虑到金属去除效率和成本，生物降解螯合剂的最佳参数为：浓度为50 mmol·L1，pH值为5.0，接触时间为120 min，固液比为1:5。一次洗涤对土壤Cd、Pb、Zn的去除率分别为52.39%、71.79%、34.13%，对农田土壤Cd、Pb、Zn的去除率分别为98.28%、91.10%、90.91%。洗涤后，重金属与土壤胶体的结合强度增加，而生物降解螯合剂去除的弱结合组分降低了金属迁移率。使用生物降解螯合剂的土壤洗涤结果表明，金属去除的可能机制包括酸溶解、离子交换和表面络合。本研究结果强调了ISA和GLDA作为高效洗涤剂去除污染土壤中潜在有毒元素的应用价值。