螯合剂对用芥菜型油菜修复镉污染土壤镉形态转化的影响

采用盆栽实验研究了不同浓度的三种螯合剂对用芥菜型油菜修复镉污染土壤的强化作用,比较了草酸、EDTA和EDDS对土壤中镉总量去除的影响,并采用Tessier连续提取法研究了各处理土壤中镉形态.结果表明,螯合剂的强化顺序为:EDTA＞＞EDDS＞草酸,EDTA的最佳浓度为3 mmol/kg,去除率可达74.58％;只有EDTA能显著活化土壤中镉,改变土壤中Cd的形态分布,提高Cd的生物活性,从而促进植物对镉的吸收.     

螯合剂添加对蜈蚣草修复砷污染土壤效果的影响分析

用盆栽试验的方法,研究了3种可生物降解螯合剂谷氨酸二乙酸四钠（GLDA）、甲基甘氨酸二乙酸（MGDA）、乙二胺二琥珀酸（EDDS）和1种传统螯合剂乙二胺四乙酸（EDTA）,在不同浓度（0,1.25,2.50,5.00,10.00 mmol/kg）下对蜈蚣草吸收土壤中As的影响。研究表明:4种螯合剂在1.25 mmol/kg时均能显著提高蜈蚣草生物量。EDDS在10 mmol/kg时根际土壤生物有效态As的含量最高,较空白组CK提高了69.2%。GLDA在10.00 mmol/kg时根际土壤As较原土壤降低了28.84%。浓度为5.00 mmol/kg的EDDS处理的蜈蚣草对As的富集系数BCF最高,为7.99,是CK的1.70倍。综合蜈蚣草生物量和对As的BCF值来看,5.00 mmol/kg MGDA地上部分对As积累量最大,其值为2648.65 μg/pot,较CK提高了65.92%。已被广泛应用于修复土壤Cd和Zn领域的新型螯合剂GLDA和MGDA在修复土壤As污染同样具有明显的潜力。     

3种螯合剂对向日葵修复镉污染土壤的影响

研究螯合剂对向日葵在镉污染土壤下的吸收、转运、富集特性具有重要意义。在每千克土中施用镉的浓度为15 mg/kg,同时分别投加2.5、5.0和7.5 mmol/kg的乙二胺二琥珀酸(EDDS)、草酸(OA)和柠檬酸(CA),研究了其对向日葵生长、吸收土壤中镉,以及对土壤中镉的活化性能的影响。结果表明:2.5 mmol/kg OA、CA处理下,向日葵生物量略增,其他处理均使向日葵生物量有不同程度的降低。在高浓度螯合剂处理时,降幅最大;在5.0 mmol/kg EDDS处理下,向日葵根部、地上部及单株镉含量最大,分别为92.73、89.15和92.58 mg/kg,是CK的5.51倍、2.34倍及4.45倍;在7.5 mmol/kg EDDS处理下,向日葵的转运系数最高时为1.075,是对照组的1.99倍;土壤镉的活化性最大时为10.96 mg/kg,是对照组的1.42倍。EDDS的添加比OA和CA更显著地增加了土壤镉的活化性,同时显著提高了向日葵的富集系数和转运能力。综合看来,螯合剂的投加能有效活化土壤中的镉,促进植物转运、吸收。     

生物螯合剂EDDS与非生物螯合剂EDTA联合施用下植物提取土壤重金属及潜在环境风险

本文通过盆栽试验研究单一螯合剂EDTA、EDDS以及复合螯合剂的不同EDTA/EDDS配比对玉米和油菜作物重金属Pb、Cu、Cd的富集程度,并且通过淋滤实验分析各种螯合剂处理的土壤淋滤液重金属含量和土壤营养元素流失情况。结果表明:螯合剂的存在明显增加了植物重金属Pb、Cu、Cd的富集系数。植物重金属Pb富集系数在添加复合螯合剂配比3(EDTA/EDDS=1:2)时,达到最高;重金属Cu富集系数在添加复合螯合剂配比2(EDTA/EDDS=2:1)时,达到最高7.3;重金属Cd富集系数在添加单一螯合剂EDTA时达最高。土壤重金属淋滤液浓度在添加复合螯合剂不同EDTA/EDDS配比时比单一施用螯合剂要低。玉米组淋滤液中TN平均浓度高低依次为EDTA > EDDS > 配比3 > 配比1 > 配比2。油菜组淋滤液中TN平均浓度高低依次为EDTA > EDDS > 配比1 > 配比2 > 配比3。玉米组TP平均流失浓度高于空白对照组TP平均流失浓度72%,油菜组TP平均流失浓度高于空白对照组TP平均流失浓度54%。     

生物可降解的螯合剂EDDS提取城市污泥中Cu，Zn，Pb和Cd

研究了生物可降解的螯合剂EDDS对城市污泥中的Cu,Zn,Cd和Pb的提取效应.EDDS提取动力学研究表明,Cu,Zn,Cd和Pb达到最大提取量的时间分别为12,24,36和36 h.EDDS提取液pH效应研究表明,pH对4种重金属元素的释放没有显著的影响.4种重金属元素的EDDS提取率:Cu为23%～39%,Zn为41%～42%,Cd为18%～24%,Pb为24%～44%.对比EDDS和EDTA对重金属的提取率:Cu为EDDS＞EDTA;Zn为EDDS≈EDTA;Cd和Pb为EDTA＞EDDS.提取之后,用BCR连续提取法研究污泥中残留的重金属元素的形态分布表明,酸溶/可交换态、可还原态和可氧化态金属浓度明显降低.综合考虑运行成本、提取率和城市污泥资源化利用价值,建议EDDS提取城市污泥条件为pH中性、提取时间24 h,从而可以有效地降低城市污泥中有效态重金属元素含量.     

改良材料强化紫薇修复Cu污染土壤

选用木本植物紫薇为研究对象,采用室内盆栽试验方法,研究了不同有机改良材料及螯合剂二乙胺四乙酸（EDTA）和乙二胺二琥珀酸（EDDS）添加量对植物修复Cu污染土壤的影响。结果表明:螯合剂EDTA和EDDS较有机改良材料对紫薇修复Cu污染土壤强化效果好,且EDTA添加量为5 mmol/L,或EDDS添加量为3 mmol/L时,对紫薇修复土壤Cu的强化效果较好;添加有机改良材料均对紫薇修复低Cu污染土壤有强化作用,且添加量为30%时强化效果明显,但不同有机改良材料对紫薇修复高Cu污染土壤的强化作用则存在一定差异,仅50%的绿化植物废弃物、农业有机废弃物和草炭处理具有强化效果。     

污染土壤中重金属的超声波强化EDTA洗脱及形态变化

以EDTA为洗脱剂,对重金属污染土壤进行超声波强化洗脱正交实验,并用Tessier连续提取法研究了洗脱前后Cd、Cu、Pb、Zn的形态变化.结果表明,在EDTA浓度20 mmol·L-1、固液比1∶20、超声波作用时间16 min、超声波功率54%、洗脱次数4次的条件下,对4种重金属洗脱率最大,分别为:Cd 83.6%、Cu 58.8%、Pb 98.0%、Zn 43.0%.在实验所设浓度范围内,随着EDTA浓度的升高,重金属洗脱率均有降低.形态分析结果显示,超声波强化EDTA洗脱能显著降低土壤重金属的残渣态含量.除土壤中Zn残渣态去除率只有5.7%以外,超声波强化EDTA洗脱对土壤中Cd、Cu、Pb的残渣态去除率都很高,分别为81.6%、62.3%、93.8%.     

某砷污染矿区土壤清洗修复及其动力学研究

矿区不当开采导致下游土壤As污染(As含量达到194 00 mg/kg),研究了柠檬酸、氮川三乙酸三钠(NTA)、乙二胺二琥珀酸-三钠盐(EDDS)3种天然螯合剂清洗修复As污染土壤的效果以及清洗对As化学形态的影响,并探讨了清洗动力学过程。结果表明,柠檬酸、NTA和EDDS的最佳清洗条件:液土比分别为30、30和15 m L/g,浓度分别为0.2、0.05和0.1 mol/L,p H分别为2.67、13和13,震荡清洗时间分别为6、3和2 h,对应的去除率为88.70%、94.05%和89.89%。运用吸附动力学模型对As的清洗动力学数据进行拟合,准一级方程拟合决定系数达到0.982 07,是描述柠檬酸清洗过程的最佳方程;NTA和EDDS则是准二级方程,NTA分段拟合的决定系数分别为0.999 04和0.940 37,EDDS对应为0.97825和0.816 92。3种天然螯合剂对碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态均有40%~90%的去除率,其中NTA对铁锰氧化物结合态和残渣态的去除率分别为91.24%和95.03%,显著高于柠檬酸和EDDS。     

复合螯合剂对铺地竹铅富集及土壤环境的影响

该文采用盆栽试验方法,研究了在外源铅(1 500 mg/kg)污染土壤下,4种可降解螯合剂(NTA、STPP、GLDA和PASP)与EDTA以不同的复配比例(1∶1,2∶1)联合施用对铺地竹(Sasa argenteostriata E.G.Camus)铅富集及土壤环境风险的影响。结果表明:(1)复合螯合剂2∶1处理与1∶1处理相比能显著降低土壤水溶性铅含量(为1∶1处理的63.76%～87.36%),从而降低铅的淋滤风险,但在诱导铺地竹各器官吸收铅的效果方面仅为1∶1处理的17.06%～101.31%。(2)使用螯合剂显著增加土壤中弱酸提取态铅的占比,SE1是土壤弱酸提取态铅含量占比最高的复合螯合剂处理(为EDTA处理的72.59%),该处理下铺地竹根、鞭、秆的铅含量分别达到EDTA处理下的85.44%(575.11 mg/kg)、106.51%(160.32 mg/kg)、171.79%(359.53 mg/kg),显著高于其他复合螯合剂处理;铺地竹叶片铅含量最高的复合螯合剂处理是NE1(65.58 mg/kg,为EDTA处理的74.15%)。(3)NE处理下土壤水溶性铅含量在20～25 d显著下降,第25天土壤水溶铅含量只有EDTA处理的45.96%～55.41%,同时NE处理下的土壤酶活性高于其他复合螯合剂处理,其中脲酶活性与EDTA处理的无显著差异,脱氢酶活性为EDTA处理的455.26%～681.35%。(4)可降解螯合剂NTA与EDTA以1∶1联合施用,与其他复合螯合剂处理相比,既能最大化地降低施加螯合剂造成的土壤环境风险,又能有效促进土壤铅向铺地竹地上部分的转移,在诱导铺地竹修复铅污染土壤方面具有应用前景。     

EDTA强化黑麦草对铅污染土壤的诱导修复效应

文章采用盆栽土培的方法,研究螯合剂EDTA强化黑麦草对土壤中铅的富集效应、富集规律及其对土壤铅的溶解效应和残留效应的影响。结果表明,黑麦草对不同浓度的铅污染呈明显的剂量效应关系,富集规律为根茎叶;土壤铅浓度为1 000 mg/kg,EDTA施入量为6 mmol/kg土时,土壤中水溶性铅的含量为对照的近500倍,黑麦草地上部铅提取量为对照的3.84倍。表明EDTA可以提高土壤水溶性铅的含量,促进铅从根部向地上部转运,增加黑麦草地上部铅的含量和提取量。但EDTA在土壤中难以降解,在施用后第38天,土壤中水溶性铅含量仍无明显下降,因此在使用中应注意其残留效应及其对环境的风险。     

土壤水分对稻田土壤有效砷及碱性磷酸酶活性影响

采用室内模拟方法,在35%、65%和110%最大饱和持水量（WHC）条件下,系统地分析了稻田土壤有效砷及碱性磷酸酶活性变化规律.结果表明：砷污染稻田土壤后有效砷含量随砷污染浓度增加而增大,随培养时间延长逐渐降低,15d后趋于稳定;淹水降低了土壤有效砷含量及碱性磷酸酶活性;采用U=A/（1+B×C）模型较好拟合了不同水分下土壤碱性磷酸酶活性（U）与砷浓度（C）关系,表明碱性磷酸酶活性在一定程度上可表征不同水分下稻田土壤砷污染程度;计算得到稻田土壤砷轻度污染临界浓度（ED₁₀）为总砷67mg/kg和有效砷11mg/kg.研究表明适当调控土壤水分含量是控制稻田土壤砷毒性的有效方法之一.     

ZVI/EDDS/Air体系对氯酚污染土壤的修复工艺研究

考察了新型ZEA体系治理2,4-DCP污染土壤的工艺条件,结果表明零价铁剂量、EDDS浓度和曝气速率等因素对体系的降解作用有至关重要的影响。在污染物含量为296.3 mg/kg,EDDS浓度为0.4 mmol/L,铁粉剂量5 g,曝空气速率1 L/min,固液比为1∶20,室温的条件下反应2 h后土壤中DCP的降解率为93.4%,EDDS的降解率为91.4%,反应3 h后DCP和EDDS均被完全降解。污染土壤中DCP和EDDS的降解规律符合准一阶动力学方程,其降解速率常数kobs分别为1.97 h-1和0.98 h-1。     

亚氨基二琥珀酸修复重金属污染土壤及环境风险削减评估

以亚氨基二琥珀酸（ISA）为洗脱剂,考察ISA投加量、洗脱液pH值、反应时间和土液比对Cd、Pb和Zn去除率影响,通过Box-Behnken多因素设计法优化最佳洗脱条件,并采用涵盖土壤重金属残留量、浸出浓度和毒性的综合环境风险法评估修复效果.结果表明,ISA对Cd、Pb和Zn去除率随其浓度增加而增加;ISA浓度为50mmol/L时,对矿山污染土壤中Cd、Pb和Zn去除率达到11.83%、34.26%和20.96%;对污染农田土壤中Cd、Pb和Zn去除率达到48.89%、57.08%和81.80%.增加反应时间和洗脱液酸性有助于提高ISA对Cd、Pb和Zn去除率.随土液比减低,Cd、Pb和Zn去除率呈上升趋势.ISA去除Cd、Pb和Zn最佳条件为：ISA浓度70mmol/L、洗脱液pH4.0和反应时间120min,预测矿山土壤和污染农田土壤中Cd、Pb和Zn总去除率最大分别为32.58%和93.16%.ISA大幅度降低水溶态、可交换态和碳酸盐结合态Cd、Pb和Zn残留量,从而削减矿山土壤和污染农田土壤中Cd、Pb和Zn总环境风险达50.81%和87.13%.亚氨基二琥珀酸可有效去除污染土壤中重金属并降低残留重金属的环境风险,是一种潜在材料可用于土壤重金属污染修复.     

亚氨基二琥珀酸修复重金属污染土壤及环境风险削减评估

以亚氨基二琥珀酸（ISA）为洗脱剂,考察ISA投加量、洗脱液pH值、反应时间和土液比对Cd、Pb和Zn去除率影响,通过Box-Behnken多因素设计法优化最佳洗脱条件,并采用涵盖土壤重金属残留量、浸出浓度和毒性的综合环境风险法评估修复效果.结果表明,ISA对Cd、Pb和Zn去除率随其浓度增加而增加;ISA浓度为50mmol/L时,对矿山污染土壤中Cd、Pb和Zn去除率达到11.83%、34.26%和20.96%;对污染农田土壤中Cd、Pb和Zn去除率达到48.89%、57.08%和81.80%.增加反应时间和洗脱液酸性有助于提高ISA对Cd、Pb和Zn去除率.随土液比减低,Cd、Pb和Zn去除率呈上升趋势.ISA去除Cd、Pb和Zn最佳条件为：ISA浓度70mmol/L、洗脱液pH4.0和反应时间120min,预测矿山土壤和污染农田土壤中Cd、Pb和Zn总去除率最大分别为32.58%和93.16%.ISA大幅度降低水溶态、可交换态和碳酸盐结合态Cd、Pb和Zn残留量,从而削减矿山土壤和污染农田土壤中Cd、Pb和Zn总环境风险达50.81%和87.13%.亚氨基二琥珀酸可有效去除污染土壤中重金属并降低残留重金属的环境风险,是一种潜在材料可用于土壤重金属污染修复.     

铜胁迫对蓖麻根系有机酸分泌及Cu吸收的影响

通过盆栽试验并结合原子分光光度法和高效液相色谱法,研究了土壤Cu浓度对蓖麻根系有机酸分泌及Cu吸收的影响。结果表明,蓖麻对Cu表现出较强的转运、富集能力,根部是积累Cu的主要器官。蓖麻根分泌物中含有草酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸和酒石酸,其中草酸、苹果酸含量分别占39.93%和31.53%。各种有机酸对Cu的响应不同,草酸含量随土壤Cu浓度升高逐渐减少。土壤Cu浓度300 mg/kg时,酒石酸、苹果酸、乳酸和柠檬酸含量随着Cu浓度升高而上升,土壤Cu浓度为300 mg/kg时达到最大,分别为对照的6.887、1.497、2.058和2.346倍;土壤Cu浓度300 mg/kg时,苹果酸、乳酸、柠檬酸含和酒石酸含量随着Cu浓度升高而逐渐减少。苹果酸含量与蓖麻的Cu含量的相关系数最大,其次是乳酸、草酸和柠檬酸。因此,蓖麻对Cu的转移和富集中苹果酸可能发挥主导作用,乳酸、草酸和柠檬酸次之。     

菊芋(Helianthus tuberosus)对镉、铅、锌复合污染土壤的修复潜力

菊芋是一种生物量大、生长旺盛、易于栽培的能源作物。为探究菊芋对镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)复合污染土壤的修复潜力,利用土培盆栽和原位大田试验,研究菊芋对Cd、Pb、Zn复合胁迫的生长特性、富集特征、去除率及修复潜力。结果表明：随着盆栽土壤中Cd、Pb、Zn含量的增加,菊芋的株高、生物量先降低再升高再降低,SOD酶活性先升高再降低再升高,CAT酶活性先升高再降低,POD酶活性总体表现为逐渐升高。菊芋对Cd的富集系数范围为1.08～1.79,转运系数范围为2.05～6.27,地上部Cd最大积累量达到98.25 mg/kg; Pb富集系数范围为0.77～1.31,转运系数范围为3.41～5.67,地上部Pb最大累积量为585.81 mg/kg; Zn富集系数范围为0.44～0.79,转运系数范围为1.69～3.33,地上部Zn最大累积量为2 668.04 mg/kg。原位大田试验中,菊芋地上部Cd、Pb、Zn含量范围分别为125.79～201.08 mg/kg、1 075.99～1 525.46 mg/kg、6 896.21～7 443.66 mg/kg,每亩受污染土壤种植2茬菊芋对C...     

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

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.     

可生物降解螯合剂GLDA诱导东南景天修复重金属污染土壤的研究

化学强化的植物提取技术可以有效地去除污染土壤的重金属.用盆栽试验的方法,研究了可生物降解螯合剂谷氨酸N,N-二乙酸(GLDA)不同用量或者与乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸复配使用对超富集植物东南景天吸收土壤重金属Cd、Zn和Pb的影响.结果表明,施用GLDA提高了东南景天对土壤Cd和Zn的提取效率,GLDA用量为2.5 mmol·kg-1时东南景天对Cd和Zn的提取量最高,分别是对照的2.5倍和2.6倍.螯合剂的总用量为5 mmol·kg-1时,EDTA、柠檬酸分别与GLDA复配,未能进一步促进东南景天对土壤Cd和Zn的提取.上述结果表明,可生物降解螯合剂GLDA在诱导植物修复重金属污染土壤特别是Cd和Zn污染土壤具有明显潜力.     

NTA与EDTA联合施用对茼蒿富集土壤重金属的影响

为了解非生物螯合剂EDTA与生物螯合剂NTA协同施用对土壤重金属污染修复的效果,采用盆栽方法,研究不同配比螯合物EDTA和NTA施用下,茼蒿对土壤重金属(Pb、Cu和Cd)富集的程度;同时评估了螯合物对茼蒿叶绿素、维生素C含量以及土壤营养元素流失程度的影响。结果表明:处理(EDTA/NTA=2∶1)时,茼蒿根部重金属Pb、Cd含量均最高。处理(EDTA/NTA=1∶1)时,显著促进茼蒿植株对重金属Cu吸收和地上部转运,螯合剂用量最少,协同作用最好。不同配比的螯合剂处理均对茼蒿产生抑制作用,同时降低茼蒿生理指标叶绿素、维生素C含量。在处理(EDTA=1),叶绿素SPAD、维生素C含量分别达到最低值36 mg/100 g和38 mg/100 g。对于淋滤液中营养元素TN而言,处理(NTA=1、EDTA/NTA=1∶2)中TN随着时间推移逐渐减少,第十天均显著低于第一天淋滤液中浓度(p<0.05);第十五天TN流失量在处理(NTA=1)下降最多,达到51.6%,活化效果显著下降。淋滤液中营养元素TP,螯合剂活化效果高低依次为:处理(EDTA/NTA=1∶1)>处理(EDTA=1)>处理(EDTA/NTA=2∶1)>处理(EDTA/NTA=1∶2)>处理(NTA=1)。结合茼蒿生理指标、重金属提取效果以及氮磷流失量,推荐最佳的螯合剂施用配比为处理(EDTA/NTA=2∶1)。     

套种和化学淋洗联合技术修复重金属污染土壤

联合不同的重金属污染土壤修复技术可以弥补单一措施的不足,其中植物提取联合化学淋洗技术就是有效的途径之一.本研究通过盆栽试验,在东南景天和玉米套种情况下,用不同浓度和种类的混合试剂对土壤进行化学淋洗,测定淋洗液中重金属含量、植物的吸收量以及土壤重金属的剩余量.结果表明,第1季10 mmol.L-1的混合试剂对套种系统淋洗,Zn、Cd的总去除量(植物提取量和淋洗量)最高,两季合计对Zn、Cd的总去除率分别达到6.0%、40.46%,大于单一植物提取.土壤测定结果表明,通过两季(约9个月)套种植物联合淋洗技术处理后,土壤重金属Cd、Zn和Pb的降低率分别达到27.8%～44.6%、12.6%～16.5%和3.6%～5.7%.50 mmol.L-1的混合试剂对套种系统淋洗,会影响后季东南景天的生长,而且淋洗结束后用清水淋洗产生的淋出液浓度高于其他低浓度处理,风险较大.EDDS(乙二胺二琥珀酸)混合试剂亦能促进东南景天吸收Zn和Cd,但不能有效淋洗出土壤中的Pb.在该套种+淋洗联合技术中,Zn、Cd的去除主要靠植物提取,Pb的去除主要靠淋洗,套种+淋洗加快土壤修复,而且可能解决Zn/Cd/Pb复合污染问题.