生物可降解螯合剂GLDA强化电动治理镉铅砷复合污染土壤研究

以镉铅砷复合污染土壤为研究对象,将生物可降解络合剂谷氨酸二乙酸四钠[tetrasodium N, N-bis(carboxymethyl)glutamic acid, GLDA]应用于电动治理技术,同时结合投加方式和阴极pH值控制技术,以研究电动治理对土壤中不同重金属的同步去除效率并探讨其去除机制。结果显示:(1)GLDA明显提高了土壤溶液中重金属的质量浓度,有利于土壤重金属在电场作用下移出土体;(2)阳极投加GLDA有利于As的去除,土壤As总去除率可达60.7%,但土壤环境过碱时不利于Cd和Pb的移除;(3)阴极投加GLDA结合pH值控制处理中Cd和Pb的总去除率分别可达35.9%和23.7%,在所有处理中最高,且As的去除率(42.3%)也仅低于阳极投加GLDA处理,是一种较优的同步去除Cd、Pb和As的方法;(4)电动处理后土壤pH值和电导率依处理不同会发生较大变化,总体趋势为阳极附近土壤pH值低于阴极附近,且土壤电导率普遍升高。研究结果为GLDA在重金属复合污染土壤电动治理中的应用提供了理论基础和技术支持。

生物可降解螯合剂GLDA强化电动修复镉污染土壤研究

以环境友好的新型螯合剂GLDA作为增强剂,对镉污染土壤开展电动修复试验。结果表明,与未经处理供试土壤样品相比,常规对比组、常规组、增强组的土壤pH值均显著降低,土壤电导率均显著增加。增强组体系电流高于常规组,这2组体系电渗流、柠檬酸消耗量及电耗均与修复时长成正相关关系,其中增强组电渗流拟合速度接近常规组的3倍,柠檬酸消耗拟合速度也高于常规组,但两者电耗并无显著差异。电动修复过程中产生的废液,经加碱、破络、混沉等工艺处置后,可达标排放。总体来说,镉污染土壤强化电动修复技术可行,GLDA可将土壤镉去除率由45.04%提升至93.35%,修复后土壤镉含量远低于《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)规定的第一类用地管制值,且不会大幅增加治理成本。

柠檬酸和谷氨酸N,N-二乙酸优化处理污泥重金属

采用柠檬酸(CA)和谷氨酸N,N-二乙酸(GLDA)处理污泥重金属,研究了试剂浓度、pH和反应时间对重金属去除效果的影响,并以重金属去除率为表征,通过正交试验获得CA和GLDA处理重金属的最佳条件。结果表明,增加试剂用量、降低体系pH均有利于重金属的去除,但延长反应时间对重金属的去除效果影响不明显。CA和GLDA处理污泥重金属的最佳条件分别为:CA 0.3 mol·L^(-1)、pH=4、反应时间2 h和GLDA 0.05 mol·L^(-1)、pH=4、反应时间3 h。最佳反应条件下,对于CA和GLDA,重金属Cd、Cu、Pb和Ni的去除率可分别达80.25%、77.75%、64.66%和75.16%,及78.57%、78.48%、64.84%和76.71%。CA和GLDA对重金属的去除效果大小顺序均为:Cd>Cu>Ni>Pb,但GLDA的处理效果优于CA。污泥经CA和GLDA处理后,污泥固相酸溶态重金属含量下降幅度最大,平均达81%,残渣态重金属含量下降52.1%,而污泥液相中重金属含量则增加了17.54倍,说明重金属从污泥固相向液相转移。SEM镜检发现,污泥由处理前表面分散的絮状结构,变成更为明显的团块结构和片层结构,污泥的吸附能力下降,且体积缩小。研究结果表明,CA和GLDA处理污泥能有效降低污泥重金属含量并提高污泥固相重金属的化学稳定性,有利于污泥脱水及脱水后的进一步处理及其资源化。

吲哚乙酸和谷氨酸N,N-二乙酸对Cd-Pb复合污染土壤上龙葵生长及重金属吸收的影响

【目的】探讨生长素吲哚乙酸(IAA)和螯合剂谷氨酸N,N-二乙酸(GLDA)施用对Cd-Pb复合污染土壤上龙葵生长及重金属吸收的影响,为土壤重金属污染修复提供依据。【方法】通过盆栽试验,研究IAA单施、GLDA单施以及IAA与GLDA联合施用条件下龙葵的株高、鲜质量、叶绿素含量、丙二醛含量、抗氧化酶活性以及地上部Cd和Pb含量等指标变化。【结果】龙葵的地上部鲜质量在单独施用IAA时较对照显著增加12.87%(P<0.05),单独施用GLDA时则显著降低16.15%(P<0.05),两者联用时与对照相比无显著差异(P>0.05)。单独施用GLDA还使龙葵叶片的丙二醛含量显著增加20.05%(P<0.05),而抗氧化酶活性呈降低趋势。此外,IAA与GLDA联用提高了土壤有效态Cd含量,促进龙葵对Cd的吸收;与对照相比,龙葵地上部Cd含量和地上部Cd提取量分别显著增加31.36%和36.98%(P<0.05),但对Pb吸收的影响不显著(P>0.05)。【结论】IAA与GLDA联合施用能强化龙葵对Cd-Pb复合污染土壤的修复。

可生物降解螯合剂GLDA强化三叶草修复镉污染土壤

螯合剂可增加重金属的生物可利用性,强化植物的富集作用.以三叶草为研究对象,通过盆栽试验考察不同浓度可生物降解螯合剂谷氨酸N,N-二乙酸(GLDA)对三叶草修复重金属Cd污染土壤的影响机制.结果表明,低剂量GLDA能显著促进三叶草的生长,其中以2.5 mmol·kg^-1的处理浓度三叶草生物量最高,达到对照组的1.30倍;不同浓度GLDA均能提高三叶草各部分的Cd含量,总体而言,5 mmol·kg^-1GLDA的处理效果最为理想,根部、地上部分和整株Cd含量分别为对照组的3.57、4.69和4.67倍;GLDA能显著增加土壤有效态Cd含量,促进三叶草根部对其直接吸收,并较好地转运至地上部分;通过拟合土壤理化性质、GLDA与三叶草Cd含量的线性关系得出的预测模型,可为今后土壤-三叶草富集效果的研究提供参考.研究表明,在强化植物修复重金属Cd污染土壤方面,生物可降解螯合剂GLDA具有潜在应用前景.

可生物降解螯合剂GLDA诱导葎草修复镉污染土壤

为探究施加螯合剂谷氨酸N,N-二乙酸(GLDA)对诱导葎草修复镉污染土壤的效果,采取盆栽试验研究了镉污染土壤中施加不同浓度GLDA对葎草生长状况、抗氧化酶系统和镉积累特性以及土壤理化性质的影响。结果表明:当螯合剂GLDA施入50 mg/kg的镉污染土壤后,葎草生物量、根长和茎长比对照组显著减少了13.1%~59.1%、6.6%~26.0%和6.8%~10.6%,而葎草的抗氧化酶系统活性整体呈先升后降的趋势,土壤有效态镉含量相比对照组显著提升了10.4%~53.8%;GLDA在浓度为2.5~3.75 mmol/kg时,葎草对镉均有较好的累积净化效果,相比对照组提高了1.29~1.32倍。总体而言,施加2.5 mmol/kg GLDA效果最为理想,此时葎草生长受影响较小,地下和地上部分镉含量分别为对照组的1.07,1.67倍,转运系数、地下部富集系数和地上部富集系数分别为1.00、1.61和1.60。上述结果表明,施加适宜浓度的GLDA能够有效提升葎草对镉污染土壤的修复效率。

可降解螯合剂对草坪植物高羊茅发育及生理的影响

以盆栽高羊茅为试验材料,研究了土壤中添加不同浓度(3、6、9、12和15 mmol·kg^(-1))生物可降解螯合剂谷氨酸二乙酸四钠(Glutamic acid N,N-diacetic acid tetra sodium salt,GLDA)和亚氨基二琥珀酸四钠盐(Iminodisuccinic acid sodium salt,IDS)处理对种子萌发和幼苗发育及生理的影响。结果表明,GLDA和IDS处理对高羊茅种子萌发有一定的抑制作用,并且高浓度的抑制作用更强。对高羊茅地上生物量的影响表现为低浓度促进,高浓度抑制,6 mmol·kg^(-1)处理生物量达到最大;而所有螯合剂处理均显著抑制了根系的生长。与对照相比,低浓度的螯合剂(3、6和9 mmol·kg^(-1))对叶绿素和类胡萝卜素含量没有显著影响,但高浓度处理显著降低了其含量。螯合剂对SOD和CAT活性的影响呈现先增加后降低的趋势,而POD活性和MDA含量则随螯合剂浓度的增加而升高,表明添加螯合剂对高羊茅构成了逆境胁迫。鉴于此,在两种螯合剂应用于土壤重金属修复时,以低浓度(6 mmol·kg^(-1))施加为宜,并且可以考虑在植物收获前几天施加或分次加入。