EDDS与EDTA强化苎麻修复镉铅污染土壤

为探明施用生物可降解螯合剂乙二胺二琥珀酸(EDDS)对苎麻修复重金属污染土壤的效果,通过盆栽试验研究了镉、铅复合污染黄褐土中施加EDTA和EDDS对苎麻生物量、叶片中丙二醛含量及重金属镉、铅积累特性的影响。结果表明:相比单一种植苎麻,施加EDTA和EDDS都能显著增强苎麻植株各部位铅、镉的含量,提升苎麻对土壤中重金属的修复效果。在浓度为1.5~3mmol·kg-1时,EDDS强化苎麻修复镉的效果较好,土壤镉的去除效率相比对照提高了16%~27%,在更高浓度时,EDTA强化苎麻修复镉的效果较好;EDTA强化苎麻修复土壤铅的效果好于EDDS,对土壤铅的去除效果可提高达22.6%。但EDTA和EDDS的施加会造成苎麻生物量减少,叶片丙二醛含量增加,在同等浓度水平下,EDDS对苎麻生长产生的不利影响要小于EDTA。

可降解螯合剂EDDS诱导植物修复重金属污染土壤的潜力

用土培试验的方法，研究了螯合剂EDDS和EDTA对苏丹草、玉米、大豆、茼蒿、青菜吸收土壤重金属的影响。结果显示，施用5mmol·kg^-1 EDDS和EDTA可以显著增加供试植物地上部Cu、Pb、Zn和Cd的含量及积累量。EDDS比EDTA具有更强的溶解土壤Cu和增加植物吸收积累Cu的能力；但对土壤Pb的溶解和增加其在植物地上部积累的作用，EDTA大于EDDS。在5种植物中，EDDS对茼蒿Cu含量和积累量的促进作用最大。EDDS处理下茼蒿地上部Cu含量和积累量分别达到973mg·kg^-1和每盆909μg。施用EDDS和EDTA后的5-30d内，土壤水提取态Cu、Pb、Zn和Cd的含量随时间显著下降，尤其是在施用EDDS的土壤中下降更为迅速。上述结果表明，与EDTA相比，可生物降解螫合剂EDDS在诱导植物修复重金属污染特别是Cu污染土壤有很大的潜力，且环境风险较小。

乙二胺四乙酸(EDTA)和乙二胺二琥珀酸(EDDS)对污染土壤中Cd、Pb的浸提效果及其风险评估

为了研究EDTA和EDDS对污染土壤中Cd、Pb的去除效果和去除后土壤中Cd、Pb的风险,利用不同浓度的EDTA和EDDS(0、5、10、20、30、50 mmol.L-1)对污染土壤中Cd、Pb进行浸提,并利用in vitro方法(人工模拟胃肠系统)对浸提后的土壤进行风险评估.结果表明,EDTA对Cd的去除率显著高于EDDS,EDTA对Cd的去除率最高为82.4%;EDDS对Cd的去除率最高为46.8%.在5—30 mmol·L-1范围内,同浓度下,EDDS对Pb去除显著高于EDTA,两种螯合剂在50 mmol·L-1时对Pb的去除无显著差异.in vitro实验表明污染土壤浸提后Cd、Pb的生物可给性显著降低.经EDDS浸提后Cd的生物可给性低于EDTA浸提后,Pb的生物可给性高于EDTA浸提后的结果.

鼠李糖脂与EDDS强化黑麦草修复重金属复合污染土壤

通过盆栽试验,研究了鼠李糖脂和EDDS对黑麦草生长与吸收土壤重金属Cu、Zn、Pb和Cd,以及对土壤酶活性的影响。结果显示,向重金属复合污染土壤中施加1g·kg-1的鼠李糖脂将显著降低黑麦草地上部的生物量。EDDS比鼠李糖脂具有更强的溶解土壤Cu、Zn、Pb和Cd的能力;同时施加1g·kg-1的鼠李糖脂和0.4g·kg-1的EDDS大幅增加了土壤溶液中Cu、Zn、Pb和Cd的浓度,显著增加了黑麦草地上部植株中Cu、Zn、Pb和Cd的含量,促进了土壤脲酶和脱氢酶的活性。鼠李糖脂与EDDS易生物降解,环境风险小,用于黑麦草修复重金属复合污染具有很大的修复潜力。

微波强化EDDS淋洗修复重金属污染土壤研究

为了快速去除土壤中的重金属污染,采用微波强化[S,S]-乙二胺二琥珀酸([S,S]-EDDS,简写为EDDS)淋洗方法,做了微波时间、功率对Cd、Pb、Zn去除效率影响的实验,并用BCR连续提取法分析了微波强化EDDS淋洗对土壤中重金属形态的影响。结果表明,在微波功率900W,时间10min条件下,EDDS对Cd、Pb、Zn的去除率分别达到29%、89%、71%,比未引入微波时淋洗的各重金属的最高去除率分别提高8%、26%、33%,且明显缩短了处理时间(从6h缩短为10min)。与处理前原土壤相比,土壤在微波辐射淋洗处理后,主要污染重金属的交换态和碳酸盐结合态以及铁锰氧化物结合态明显降低(其中Cd降低34%,Pb降低90%、Zn降低83%),残渣态增加,从而有效降低了土壤中毒害污染重金属元素含量和重金属可利用性,减轻了污染土壤的生态风险。微波辅助淋洗修复可作为一种重金属污染场地的快速修复技术。

螯合剂EDDS和EDTA诱导海州香薷积累土壤重金属的比较研究

用土培试验的方法,比较研究了可生物降解螯合剂EDDS和难生物降解螯合剂EDTA对耐Cu植物海州香薷地上部积累土壤Cu、Pb、Zn和Cd的影响。结果表明,施加5mmol·kg-1EDTA和EDDS可增加海州香薷地上部的Cu、Pb、Zn和Cd的含量和积累量。其中,EDDS比EDTA具有更强的溶解土壤Cu、Zn和增加植物吸收积累Cu、Zn的能力。但对土壤Pb、Cd的溶解及Pb、Cd在植物地上部积累的促进作用,EDTA大于EDDS。

红麻对Cu和Cu-EDDS的吸收和富集

生物可降解特性螯合剂[S,S]-乙二胺二琥珀酸(EDDS),被推荐用作污染土壤强化植物修复中的重金属活化试剂。我国能源经济作物红麻具有较高的地上生物产量,可望用于重金属污染土壤的植物吸取修复或稳定修复。通过水培试验研究了红麻对水培营养液中Cu及Cu-EDDS的吸收和富集效应。试验结果表明,能源植物红麻各组织中Cu的富集浓度依次为:根>叶>茎(皮)。扫描电镜-能谱分析表明,红麻根系从水培溶液中吸收的Cu主要经木质部导管向地上部运输。EDDS处理及Cu/EDDS摩尔比<1时,对红麻生长无急性植物毒性。红麻纤维皮层内Cu含量低于其他组织内的Cu含量,并低于纺织产品Cu含量标准(HJBZ30-2000)。预测在Cu污染土壤上种植红麻,可望实现红麻纤维的安全生产,同时有可能实现对轻度Cu污染土壤的植物稳定和吸取修复。

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.

施用EDDS对海州香薷铜锌吸收的强化作用及淋溶风险

通过田间盆栽试验,研究了加入易降解螯合剂EDDS后污染土壤及修复植物海州香薷地上部Cu和Zn含量的变化,及地下50 cm处渗滤水中Cu、Zn浓度。结果显示,添加EDDS提高了海州香薷对Cu和Zn的吸收量,同时增加了50 cm土层处渗滤液的Cu和Zn浓度,但是渗滤液中重金属浓度仍低于国家Ⅲ类地下水水质标准,表明EDDS对于海州香薷吸收铜、锌有一定的促进作用,且对于地下水的潜在淋滤风险较小。

EDDS对海州香薷修复重金属复合污染土壤的田间效应

两年田间小区试验研究了加入易降解络合剂EDDS后污染土壤及修复植物海州香薷地上部Cu、Zn、Pb含量及地下水水质变化。结果显示,添加EDDS能在一定程度上提高海州香薷对Cu、Zn、Pb的吸收量,但是对地下水水质影响不大,符合国家III类地下水水质标准。EDDS强化海州香薷修复复合污染土壤有一定的应用前景,且对于地下水的潜在淋滤风险较小,但是在应用期间应注意对环境因素特别是降水及地下水的影响。

EDDS对Cd胁迫下三叶鬼针草生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响

为探讨乙二胺二琥珀酸(EDDS)对镉(Cd)胁迫下三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响,采用盆栽实验,研究了40 mg·kg^(-1)Cd胁迫下,施加0(CK)、0.5、1.5、2.5 mmol·L^(-1)和5.0 mmol·L^(-1)EDDS后三叶鬼针草生长和抗氧化酶活性及Cd积累的变化。结果表明:施加0.5 mmol·L^(-1)和1.5 mmol·L^(-1)的EDDS利于三叶鬼针草幼苗的生长,株高、根长、地上部鲜干重和地下部鲜干重均显著增加;施加0.5、1.5 mmol·L^(-1)和2.5 mmol·L^(-1)EDDS使地下部(根)和地上部(茎和叶混合)组织中Cd含量均显著大于CK,且在1.5 mmol·L^(-1)时Cd积累量达到最大(分别为31.954 mg·kg^(-1)和109.454 mg·kg^(-1)),富集系数和转运系数也达到最大(分别为3.521和3.426);随施加EDDS浓度的升高,植物地下部和地上部组织中过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先增强后降低或持续增强的趋势,说明抗氧化酶系统被启动,以清除胁迫过程中积累的活性氧(ROS),缓解胁迫对植物造成的膜脂过氧化损伤。因此,施加适宜浓度的EDDS可促进三叶鬼针草幼苗的生长,增加三叶鬼针草对Cd的吸收和富集能力,有利于Cd污染土壤的修复,综合考虑螯合剂的成本以及对土壤造成的二次污染,宜选用EDDS的浓度为1.5 mmol·L^(-1)。

EDDS对印度芥菜Cu积累的影响及与P-ATPase的关系研究

通过水培的方法研究了可降解螯合剂EDDS对印度芥菜对Cu积累的影响,分析了根系中与Cu主动排出有关的P型ATPase的活性及其基因表达。结果表明:根系中Cu的积累量随外界浓度的升高而升高,但Cu在茎杆与叶片中的积累量则变化不大。随着外加EDDS浓度的增加,根、茎、叶中的Cu的积累量均出现下降的趋势。上述结果表明,根系以Cu离子为主要的吸收形式,而不是EDDS-Cu。通过对印度芥菜根系细胞膜上P型ATPase活性及基因表达分析后发现,不加EDDS时,随着外界Cu浓度的升高,ATPase活性增强,而当Cu达到16μmol L-1时出现降低的趋势。但是,ATPase活性随着外加EDDS的浓度增加而降低,这是因为EDDS降低了外界的Cu活度。RT-PCR分析结果表明,该ATPase的基因(BjHMA)在转录水平上的表达与活性变化一致。由于P型ATPase的作用是将Cu排出细胞,因此上述结果说明,其活性大小以及转录水平的变化受到外界Cu离子活度的影响,在一定的范围内可以调节植物对Cu的积累。

生物可降解有机配体EDDS等对土壤外源重金属的植物富集效应研究

通过小麦的盆栽实验研究了生物可降解有机配体EDDS、柠檬酸和半胱氨酸在5mmol·kg-1浓度下对土壤中重金属Cu、Cd、Pb和Zn的植物富集的影响,同时采用0.1mol·L-1HAc提取元素可交换态含量与植物实验相对照。结果发现,在所试验的外源土壤金属浓度下,EDDS处理对所研究的金属在小麦幼苗体内的富集和它们在小麦幼苗体内的传输有明显的诱导作用。EDDS处理组的小麦根和茎叶金属含量均高于对照组。EDDS处理组Cd、Cu、Zn和Pb的茎叶富集系数(分别为0.209、0.640、0.339和0.726)远高于对照组Cd、Cu、Zn和Pb的茎叶富集系数(分别为0.059、0.071、0.046和0.353)。柠檬酸处理和半胱氨酸处理对Cu、Zn和Pb的茎叶富集系数影响不大,但明显提高了Cd的茎叶富集系数(分别为0.118和0.115)。添加EDDS后土壤中4种重金属的可交换态含量增加最明显,半胱氨酸对可交换态含量影响不明显,这与小麦体内富集的金属含量趋势相一致。对于不同的金属而言,Cd的根系相对富集量比较高,可达外源添加浓度的2.46倍(EDDS处理组),其可交换态的相对含量也最高,可达外源添加浓度的68.6%￣96.9%。Pb的植物富集效率和可交换态含量较低。

EDDS与THEC的钆（Ⅲ）配合物的合成及其对水质子的弛豫性能研究

ＥＤＤＳ与ＴＨＥＣ的钆（Ⅲ）配合物的合成及其对水质子的弛豫性能研究吕正荣，卓仁禧，尹超，周建威（武汉大学化学系，武汉，４３００７２）（中国科学院武汉物理研究所）关键词天冬氨酸衍生物，胱氨酸衍生物，钆（Ⅲ）配合物，弛豫性能在磁共振成像（ＭＲＩ）技术中，...

土壤Cd胁迫条件下外源NO与EDDS复合处理对紫苜蓿生长、生理和Cd积累的影响

采用盆栽法研究了15 mg·kg^(-1)Cd胁迫条件下0.05~0.30 mmol·L^(-1)硝普钠(SNP)与0.50和1.50 mmol·L^(-1)[s,s]-乙二胺二琥珀酸(EDDS)单一或复合处理对紫苜蓿(Medicago sativa Linn.)幼苗生长、生理和Cd积累的影响,并分析了生长和Cd积累指标间及其与SNP和EDDS浓度的相关性。结果显示:在土壤Cd胁迫条件下,与对照(不施用SNP和EDDS)相比,不同浓度SNP单一处理总体上可提高紫苜蓿幼苗的株高、主根长、地上部的鲜质量和干质量、地下部的鲜质量和干质量、根系活力及光合色素含量,也可提高地上部和地下部的Cd含量、Cd转运系数、地上部和地下部的Cd富集系数、Cd修复效率、地上部各亚细胞组分的Cd含量及地下部细胞器和可溶部分的Cd含量;经不同浓度EDDS单一处理后,上述多数指标显著升高,仅部分指标显著降低;而经不同浓度SNP与EDDS复合处理后,部分生长、生理和Cd积累指标高于对照或同浓度SNP单一处理,其中,经不同浓度SNP与0.50 mmol·L^(-1)EDDS复合处理后,部分指标还高于同浓度SNP与1.50 mmol·L^(-1)EDDS复合处理。总体上看,0.10~0.20 mmol·L^(-1)SNP与0.50 mmol·L^(-1)EDDS复合处理对紫苜蓿幼苗的生长、生理和Cd积累的促进作用更明显;地下部的Cd含量和Cd富集系数大幅度高于地上部,地上部和地下部的细胞壁和可溶部分的Cd含量大幅度高于细胞器和线粒体。在SNP单一处理下,紫苜蓿幼苗地上部的Cd含量和Cd富集系数以及地下部的鲜质量、干质量、Cd含量和Cd富集系数与SNP浓度显著正相关;在不同浓度SNP与1.50 mmol·L^(-1)EDDS复合处理下,地上部Cd含量和Cd富集系数与SNP浓度显著负相关;而在其他处理条件下,生长和Cd积累指标与SNP和EDDS浓度无显著相关性。综合分析结果表明:在土壤Cd胁迫条件下,施用适宜浓度的SNP和EDDS有利于紫苜蓿幼苗的生长及对Cd的吸收积累,有助于细胞壁中Cd向可溶部分转移及降低细胞器和线粒体中Cd含量。综合考虑认为,0.10~0.20 mmol·L^(-1)SNP与0.50 mmol·L^(-1)EDDS联用可强化紫苜蓿对Cd污染土壤的修复效应。

Se胁迫条件下EDDS对彩叶草生长和生理指标及Se含量的影响

采用室内水培法,研究了在1.0 mg.L-1Se胁迫条件下添加0.0(CK)、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0 mmol.L-1乙二胺二琥珀酸(EDDS)对彩叶草(Coleus blumei Benth.)鲜质量及部分生理指标的影响,并对相同条件下彩叶草各器官的Se含量以及Se富集系数和转运系数进行了分析。分析结果表明:在1.0 mg.L-1Se胁迫条件下,添加0.5～1.5 mmol.L-1EDDS,彩叶草根、茎和叶的鲜质量均明显高于对照;而添加2.5和5.0 mmol.L-1EDDS,各器官的鲜质量均低于对照;总体上,随EDDS浓度的提高,彩叶草根、茎、叶的鲜质量逐渐下降。随着EDDS浓度的提高,彩叶草根中的MDA含量逐渐增加但均显著低于对照;而随EDDS浓度的提高,叶中的SOD、CAT和APX活性均呈低浓度时降低、高浓度时升高的趋势,而GSH含量、POD和GSH-Px活性则呈低浓度时升高、高浓度时降低的趋势。添加1.0 mmol.L-1EDDS,彩叶草叶片中的SOD、CAT和APX活性均降至最低且显著低于对照,而GSH含量、POD和GSH-Px活性则达到最高值且显著高于对照。随EDDS浓度的提高,彩叶草根、茎和叶中的Se含量以及Se富集系数和转运系数均呈低浓度时升高、高浓度时降低的趋势;各处理组彩叶草根中的Se含量明显高于茎和叶,茎中的Se含量则略高于叶;添加1.0 mmol.L-1EDDS,根、茎和叶中的Se含量以及富集系数和转运系数均达到最高值且显著高于对照。实验结果表明:添加适宜浓度的EDDS可增加彩叶草对Se的吸收及富集能力,有利于Se污染土壤的修复,且对彩叶草的生长及代谢无明显影响。

EDDS螯合Fe(Ⅲ)活化过硫酸盐技术对TCE的降解效果

为解决传统Fe（Ⅱ）活化过硫酸盐过程中Fe有效性较低的问题,采用可生物降解的EDDS（乙二胺二琥珀酸）螯合Fe（Ⅲ）活化过硫酸盐处理水溶液中的TCE（三氯乙烯）,考察c（过硫酸盐）、c〔Fe（Ⅲ）〕/c（EDDS）〔下称Fe（Ⅲ）/EDDS〕、溶液初始p H以及阴离子浓度对TCE降解效果的影响,并研究体系中产生的活性氧自由基.结果表明：c（过硫酸盐）为15.0 mmol/L、Fe（Ⅲ）/EDDS为4时,60 min内TCE去除率达99.7%;提高c（过硫酸盐）、Fe（Ⅲ）/EDDS均有利于TCE降解,但超过一定限值后对TCE去除效果增强不明显;溶液初始p H（3~11）越高,TCE去除率越低;加入Cl-、HCO3-、SO42-和NO3-4种阴离子均会抑制TCE降解,抑制程度表现为HCO3-〉Cl-〉SO42-〉NO3-;自由基清扫试验证实体系中存在SO4-·、·OH和O2-·等3种活性氧自由基,·OH对TCE的降解起主导作用.因此,EDDS螯合Fe（Ⅲ）活化过硫酸盐技术能够产生以·OH为主的活性氧自由基,从而快速高效去除水溶液中TCE,但降解过程受水质参数影响.

EDDS应用于Cu/Zn污染土壤电动处理的基础研究

重金属污染土壤的修复是当前的热点研究课题。通过研究可降解有机络合剂EDDS对铜矿区Cu/Zn污染土壤中Cu和Zn最适的浸提时间和浸提液的pH范围,并在此基础上初步研究了将EDDS应用于该污染土壤的电动处理过程。结果表明,24h浸提时间和pH5～8的EDDS浸提液可对污染土壤Cu和Zn的浸提率分别达到25%和10%以上;电动处理过程中用EDDS预先饱和土壤有利于Cu和Zn的溶解,但由于电渗流方向与EDDS及其络合物的迁移方向相反从而不利于EDDS络合物从土柱中的移出;同时较低用量的EDDS对土壤Cu和Zn的电动去除效果不明显。可见,诸多因素影响着EDDS在Cu/Zn污染土壤电动修复中的应用。

EDDS对Cd胁迫下三叶鬼针草幼苗NO产生的影响

通过室内盆栽试验,研究了40 mg·kg-1 Cd(CdCl2·2.5 H2O)胁迫下,不同浓度乙二胺二琥珀酸(EDDS)(0、0.5、1.5、2.5、5.0 mmol·L-1)单施及EDDS与一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)(0、0.25、0.5、1.0 mmol·L-1)联合施加对三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)幼苗应激信号分子NO产生量和一氧化氮合酶(NOS)活性的影响。结果表明:单施EDDS,植株不同部位NO生成量随EDDS浓度的升高呈增加趋势,5.0 mmol·L-1时达到最大;0.5 mmol·L-1的EDDS可增强根、叶中NOS活性。在探究NO产生较多和NOS活性增强显著的EDDS处理浓度与SNP联合施加的研究中发现,随SNP浓度的升高,根中NO生成量先升高后降低,茎和叶中持续升高;适宜浓度的SNP可进一步增强植株体内NOS活性。EDDS诱导NO的生成会被硝酸还原酶(NR)抑制剂(NaN3)和NOS抑制剂(L-NAME)抑制,对EDDS处理下NOS活性影响较小。NO清除剂(c-PTIO)能有效清除部分NO,增强根和叶中NOS活性。因此,在Cd胁迫下,适宜浓度的EDDS单施及与SNP联合施加都会增加三叶鬼针草幼苗体内NO产生量。