A feasibility study on cleaning Pb-contaminated soil with chelating agents

In this paper, the complexing abilities of EDTA, TTHA and Cit. with lead in the Pb(2.59 mg/g) contaminated soil were compared in the laboratory. Possibilities for lead and the threeagents to develop stable complexes increased proportionally to the growth of lead complexible formwhen the PH values ranged between 4 and 6. Under acid conditions, logB_(Pb-TTHA)) valued as 28.1 wasmuch higher than logB_(Pb-EDTA), as 18.0 depending on producing Pb_2-TTHA (logK_(Pb_2-TTHA= 11 0) andPb-HTTHA (logK(Pb-HTTTHA)=8.2)). Conclusively, the complexing ability of TTHA with Pb still ex-aseded that of EDTA by about 10% even when the amount of TTHA added was only equal to onefourth of that of EDTA. Due to the lower cost and less harzn to crops, Cit. can still be taken as abetter chelating agent in acid soil although its coordinative capability with Pb was weaker thanEDTA and TTHA.

微生物菌剂对芦竹修复Pb污染土壤的影响

为了探明微生物菌剂对芦竹(Arundo donax Linn.)修复Pb污染土壤的影响,以ETS微生物菌剂为供试微生物菌剂,将对照组(未添加微生物菌剂和Pb)、微生物菌剂单一处理组(每个水泥池200 mL微生物菌剂)、Pb单一处理组(土壤Pb终质量浓度300 mg·kg^(-1))和微生物菌剂-Pb复合处理组(每个水泥池200 mL微生物菌剂,土壤Pb终质量浓度300 mg·kg^(-1))芦竹的生长情况和光合特性以及Pb的积累和迁移特征进行比较。结果显示:Pb单一处理组芦竹的株高、分蘖数和单丛地上部干质量显著(P<0.05)低于对照组,叶绿素相对含量、净光合速率和水分利用效率与对照组差异不显著(P>0.05),气孔导度、胞间CO_(2)浓度和蒸腾速率显著高于对照组;而微生物菌剂-Pb复合处理组芦竹的株高、分蘖数、单丛地上部干质量和水分利用效率显著高于Pb单一处理组,叶绿素相对含量和胞间CO_(2)浓度与Pb单一处理组差异不显著,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著低于Pb单一处理组。Pb单一处理组芦竹根和茎的Pb含量显著高于对照组,叶的Pb含量和根的Pb富集系数与对照组差异不显著,茎和叶的Pb富集系数显著低于对照组;而微生物菌剂-Pb复合处理组芦竹根和茎的Pb含量以及根、茎和叶的Pb富集系数不显著高于Pb单一处理组,叶的Pb含量显著高于Pb单一处理组。从不同器官看,Pb单一处理组芦竹根的Pb含量和Pb富集系数最高,而微生物菌剂-Pb复合处理组芦竹叶的Pb含量和Pb富集系数最高。另外,芦竹的Pb转运系数在4个处理组间差异显著,其中,Pb单一处理组芦竹的Pb转运系数最低,微生物菌剂-Pb复合处理组芦竹的Pb转运系数显著高于Pb单一处理组。研究结果显示:微生物菌剂能够促进Pb胁迫下芦竹的生长,提高芦竹的Pb吸收和转运能力,进而增强其对Pb污染土壤的修复能力。

螯合剂强化下新疆杨对干旱区Pb污染农田土壤的修复

通过盆栽实验,研究了EDTA、EGTA和柠檬酸(CA)3种螯合剂强化下新疆杨对干旱区农田土壤中Pb的吸收和富集特征。实验结果表明:与不投加螯合剂的对照相比,螯合剂的投加显著提高了土壤中水提态Pb的含量,其活化效果表现为EDTA>EGTA>CA,但螯合剂并未对杨树地上部分生物量产生显著的抑制作用。3种螯合剂均显著提高了杨树根中Pb的含量,其增幅达59%～87%,其中以9mmol·kg-1EDTA处理下增幅最大;3种螯合剂均未显著提高杨树树干中Pb的含量,但在EDTA的2个投加水平(3、9mmol·kg-1)作用下,杨树叶中Pb的含量和对照相比则显著增加,其增幅分别为125%和332%。Pb主要积累在杨树根部,3种螯合剂处理下杨树根中Pb的积累量占杨树总Pb积累量的比例由对照的88%增至94%～98%。总体而言,EDTA相比于EGTA和CA,更有助于杨树对土壤中Pb的吸收和积累。

不同淋洗剂对塿土中Cu、Pb的淋洗效果及对其他元素淋出的影响

采用批次实验方法,分别研究了乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、柠檬酸(CIT)、生物表面活性剂皂苷(Sap)及鼠李糖脂(RL2)的4种淋洗剂单用时对污染塿土中Cu、Pb的淋洗效果,以及对污染塿土中Ca、Fe、Mg等常量元素淋出量的影响.结果表明,各淋洗剂淋洗Cu、Pb的最适浓度分别为EDTA(0.03 mol·L^(-1))、CIT(0.05 mol·L^(-1))、Sap(0.2 mol·L^(-1))、RL2(0.15 mol·L^(-1));在此浓度时,各淋洗剂对单Cu土中Cu的最高淋洗百分率分别为EDTA(68.79%)>CIT(61.02%)>RL2(34.16%)>Sap(23.95%),对单Pb土中Pb的淋洗百分率分别为EDTA(97.57%)>Sap(55.28%)=RL2(55.28%)>CIT(45.93%);各淋洗剂对复合土中Cu的淋洗百分率分别为CIT(61.44%)>EDTA(49.56%)>RL2(30.26%)>Sap(20.32%),对Pb的淋洗百分率分别为EDTA(88.95%)>RL2(53.92%)>Sap(48.32%)>CIT(44.56%).各淋洗剂淋洗后各污染塿土中的Cu、Pb均达到或低于国家土壤质量二级标准(GB15618—1995).随着各淋洗剂有效淋洗塿土中Cu、Pb时,对污染塿土中Ca、Fe、Mg、Mn、Zn、K的淋洗量也随之增加而表现出不同的特征;除柠檬酸外,其他3种淋洗剂淋洗后均增加了土壤中Na的含量,其大小序列为EDTA>Sap>RL2,因此在耕地土壤的原位化学及植物修复中应综合考虑不同淋洗剂对土壤中其他元素的影响.

某铅锌冶炼污染场地基于多源信息的重金属稳定化修复及其评价

冶炼污染场地土壤中多重金属复合污染的特征增大了对土壤的修复和最终利用的难度。本研究深入调查了某铅锌冶炼场地土壤重金属污染特征,针对性地制定多种联合稳定化修复方案,采用高精度混合装备添加药剂,实施稳定化修复工程。结果表明,Cd、Pb、Zn和As是场地土壤中最主要的重金属污染物,其中Cd、Pb、As的超标率分别为75.80%、76.43%、88.54%。重金属的分布模式与土壤理化性质、污染物迁移路径、水文地质条件、地层岩性、冶炼工艺、厂区功能布局等密切相关。土壤重金属污染主要来源于冶炼粉尘、废渣和废水排放等冶炼活动。稳定化工程效果显示,在药剂与土壤混匀程度不低于90%时,采用无机混合药剂与TJ400螯合剂的组合方案,对土壤稳定化处理7 d后,土壤中Cd、Pb和As同步稳定化效果最好。本研究结果可对多金属重污染场地土壤的稳定化修复提供实践指导。

螯合剂不同施用方式下花卉植物修复铅污染土壤的效果

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。

螯合剂对铅污染土壤上玉米幼苗生长及铅积累特性的影响

通过温室盆栽试验研究了螯合剂EDTA和DTPA对Pb污染土壤上玉米幼苗生物量及Pb积累特性的影响。结果表明,单独Pb处理对玉米幼苗生长没有明显的影响,而玉米植株体内Pb含量随土壤Pb处理浓度的增加而明显增加,根系Pb含量高于地上部Pb含量。分别添加3mmol·kg-1EDTA和DTPA处理促进土壤Pb溶解,EDTA处理土壤有效Pb含量大于DTPA处理土壤有效Pb含量;EDTA和DTPA处理对Pb污染土壤上玉米生长的效应不同,DTPA处理对玉米生长没有明显的影响,而EDTA处理玉米地上部干重比不加EDTA的对照降低了15%￣39%,根系干重则降低了40%￣50%;添加螯合剂处理后玉米植株体内Pb含量明显增加,EDTA处理促进玉米吸收和积累Pb的作用大于DTPA的作用。

重金属污染土壤的螯合剂诱导植物修复研究进展

植物修复作为一种生态友好型原位绿色修复技术成为重金属污染土壤修复研究的热点。然而,目前最具有推广价值的超积累植物因生物量低、生长缓慢、对重金属的积累具有专一性等缺点,大大限制了植物修复技术在重金属污染尤其是复合重金属污染土壤治理方面的推广应用。利用生长速度快、生物量大的普通植物借助其它技术辅助的联合植物修复便成了有效可行的替代途径和研究焦点。近年来,金属螯合剂诱导的化学-植物联合修复技术备受关注。本文综述了螯合剂诱导植物修复技术的研究进展、修复机理和目前存在的问题,并对该项技术的未来研究方向给予了展望。

可降解氨基羧酸型螯合剂在重金属污染土壤修复中的应用研究进展

螯合剂应用于重金属污染土壤的修复存在安全隐患,由于使用不可降解螯合剂会造成地表水和地下水的二次污染,严格的环保法规促使全球企业生产更为安全的生物可降解螯合剂,以代替现在广泛使用的EDTA和DTPA等非生物降解型螯合剂。本文介绍了一些新型生物可降解的螯合剂包括GLDA、IDSA、AES、EDDS和NTA等,综述了这些螯合剂在重金属污染土壤修复方面的应用,总结了现阶段可降解螯合剂在重金属污染土壤修复应用研究中的主要成果并对今后的研究方向进行了展望。

氨三乙酸联合微生物对高羊茅修复重金属污染土壤的强化作用

为了研究在氨三乙酸(NTA)和微生物作用下,高羊茅对重金属污染土壤修复能力的变化,以天津污灌区土壤为基质种植高羊茅,通过添加不同浓度的NTA及污泥微生物接种处理,研究不同处理对高羊茅生物量和Cd、Cu、Zn含量的影响.结果表明:单独添加微生物菌液以及NTA与菌液联合均能增加高羊茅地上部和根部的生物量,尤其是单独添加微生物菌液,能够显著增加高羊茅的生物量.单独添加NTA处理时,低浓度的NTA能够增加高羊茅的生物量,高浓度的NTA则使高羊茅的生物量下降.高羊茅富集土壤重金属方面,单独添加NTA能够提高高羊茅对重金属的富集能力,单独添加微生物菌液则对其无影响.NTA联合微生物菌液处理中,10 mmol/kg NTA+菌液处理方式下高羊茅地上部的Cd含量最多,15 mmol/kg NTA+菌液处理下高羊茅根部Cd的含量最多;对于Cu,高羊茅在单独添加15 mmol/kg NTA时,地上部和根部的Cu的含量均达到最大;对于金属Zn,高羊茅地上部分达到最大含量的处理是5 mmol/kg NTA+菌液,根部是15 mmol/kg NTA.综合考虑修复效果和经济成本,可采用10 mmol/kg NTA+菌液的方式强化高羊茅对重金属污染土壤的修复.

关于FA/O螯合剂降低铜布线片漏电流的研究

简要论述了互连工艺中铜布线取代铝布线的必然趋势,以及铜布线片化学机械抛光(CMP)后进行清洗的必要性。在集成电路制造的过程中,漏电流的危害已经引起了广泛关注。在CMP过程中产生的三种主要表面缺陷对漏电流都有一定的影响,但其中重金属离子对漏电流的影响是最大的。通过使用不同浓度的FA/O螯合剂对铜布线片进行清洗,从而得出最佳的去除金属离子降低漏电流的清洗浓度。为了防止FA/O螯合剂对铜线条造成腐蚀,采用在清洗液中加入缓蚀剂苯并三氮唑(BTA)来有效控制铜线条的表面腐蚀,从而得到理想的清洗结果。25℃时,加入20 mmol/L BTA的体积分数为0.4%的FA/O螯合剂降低漏电流的效果最佳。

螯合剂及组配对伴矿景天修复两种镉污染土壤的影响

为探究螯合剂及其组配对伴矿景天(Sedum plumbizincicola)修复酸性Cd污染土壤的效果,以乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、草酸(OA)、酒石酸(TA)3种螯合剂为试验材料,以Cd单一污染和Cd/As复合污染酸性农田土壤为研究对象,设置3种螯合剂单一处理及其组配处理,对比了修复前后两种污染土壤的pH值、全量Cd、有效态Cd含量、Cd形态的变化以及修复效率。研究结果表明:施用螯合剂后两种污染类型的土壤pH明显下降,其中以EDTA-OA组配处理pH下降最大,相比于对照组分别下降了1.04和0.99个单位。对于土壤镉形态而言,两种酸性土壤中弱酸可溶态Cd的含量显著提高,EDTA-OA处理效果最明显,两种土壤中可溶态Cd的含量分别提高了22.99%和24.34%。对于伴矿景天镉积累而言,施用螯合剂促进了伴矿景天对Cd的吸收,两种类型土壤施用螯合剂后植株镉含量增加了25.80%—86.47%。对于修复效率而言,施用螯合剂后伴矿景天在两种土壤中修复效率分别为16.62%—22.82%、16.06%—24.98%;以EDTA-OA处理效果最显著,修复效率分别提高了9.06%和12.14%。综合而言,在两种类型镉污染土壤中采用乙二胺四乙酸二钠和草酸1:1组配施用修复效果最好。

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。

络合剂淋洗Cu污染粉土的土柱试验研究

以当前我国备受关注的土体污染为背景,通过土柱试验研究了不同络合剂对Cu的淋洗效果,结果表明:乙二胺四乙酸二钠二水合物(ethylenediaminetetraacetic acid disodium saltdihydrate,EDTA)淋洗效果最佳,柠檬酸(citric acid,CIT)次之,氨三乙酸三钠盐单水合物(nitrilotriacetic acid trisodium salt monohydrate,NTA)淋洗效果相对最差;使用不同浓度的EDTA淋洗负载量为150 mg/kg的Cu污染土,浓度增大并未有效促进Cu的解吸,而较小浓度(0.005 mol/L)的EDTA是有效且经济的浓度,其对Cu的去除率达84%;0.015 mol/L的EDTA淋洗不同负载量的Cu污染土,随负载量增加,淋洗率下降,最高去除率为84%,但去除量增加;研究结果可为重金属污染土的淋洗修复工艺提供理论参考依据。

柱淋滤-巯基改性坡缕石钝化组合对弱碱性土壤镉铅污染控制效应

为研究弱碱性土壤镉(Cd)、铅(Pb)污染的控制技术,本文开展室内柱淋滤和巯基改性坡缕石钝化试验,探究柱淋滤-钝化组合对弱碱性土壤Cd和Pb污染控制效应。结果表明,乙二胺四乙酸(EDTA)和乙二胺二琥珀酸(EDDS)对弱碱性土壤Cd和Pb的淋滤效果优于谷氨酸二乙酸(GLDA),适宜淋滤浓度为3 mmol·L^-1。其中,EDTA、EDDS对土壤中Cd和Pb的总淋出率分别为58.60%和30.60%、44.78%和24.33%。随淋滤液体积的增加,淋出液pH值均逐渐增加,在淋出液体积为400 mL后逐渐趋于稳定。与原土相比,采用H2O、EDTA、GLDA和EDDS淋滤后,土壤中DTPA提取态Cd和Pb含量分别降低32.09%和16.08%、67.16%和33.64%、33.58%和18.93%、75.37%和51.15%。淋滤后土壤经0.3%巯基改性坡缕石(MPAL)钝化后DTPA提取态Cd和Pb浓度显著降低,与H2O+MPAL组合处理相比,EDTA+MPAL、GLDA+MPAL和EDDS+MPAL组合处理后土壤中DTPA提取Cd和Pb含量降低率分别为98.26%和48.01%、97.88%和45.80%、98.26%和55.59%。巯基改性坡缕石钝化可将土壤中可交换态和碳酸盐结合态Cd和Pb转变为稳定的铁锰氧化态Cd和Pb。研究表明:EDDS+MPAL组合效果较好,可显著降低土壤Cd和Pb总量和可交换态Cd和Pb含量,实现对弱碱性中重度Cd和Pb污染土壤重金属总量减少和有效态含量降低的减总降效双重控制作用。

淋洗与电化学还原联用处理镉-铅污染土壤

为探究螯合剂淋洗与电化学还原联用能否提高土壤重金属去除效率,提出了一种基于两种技术联用的处理方法.比较了淋洗与联用技术Cd和Pb的去除效率,探究了使用联用技术时土壤悬液重金属的传质机制,分析了不同螯合剂处理的成本效益.研究发现,联用技术能有效地提高重金属的去除效率,协同增强效应与螯合剂的螯合能力及再生能力有关.氨基多羧酸类螯合剂最大可将Cd和Pb的去除效率提高15.24%和27.05%,小分子有机酸最大可将Cd和Pb的去除效率提高5.31%和10.24%.结果表明,氨基多羧酸类螯合剂更适用于联用修复体系.认为其经济有效的修复手段是采用EDTA淋洗与电化学还原联用,可以将46.60%的Cd和76.93%的Pb从土壤中去除.

螯合剂与联合物质在植物修复重金属污染土壤的应用研究进展

为提高螯合剂在植物修复重金属污染土壤的效率,诸如菌根、泥炭、植物激素等联合物质被引入螯合剂联合修复中。文章在研究螯合剂及联合物质在植物修复重金属污染土壤的相关文献基础上,主要对当前已经被研究的螯合剂与联合物质的种类及应用概况进行综述,以期为该领域的深入研究提供参考。

Gm-柠檬酸联合植物对矿山污染土壤的修复

以典型铀矿山周边放射性核素污染土壤为研究对象,采用盆栽试验,分析螯合剂与丛枝菌根真菌联合植物对强化修复放射性污染土壤的影响,揭示螯合剂和丛枝菌根真菌联合植物修复污染土壤的特征。结果表明:施加柠檬酸(CA)与摩西球囊霉菌(Glomus mosseae,Gm)对黑麦草-空心菜间作模式下的生长、铀富集存在不同程度的促进作用,以二者联合处理效果最明显;联合修复不仅增强了植物地下部分对放射性核素的固定,同时也降低了土壤中有机质的浓度,增强了放射性核素的附着能力;根际土样、植物灰样的扫描电镜分析和能谱图显示,接种Gm或施加CA对植物修复起到积极作用,以联合修复效果最好。

污染土壤淋洗修复技术研究进展

土壤淋洗修复技术是一种行之有效的污染土壤治理技术,适合于快速修复受高浓度重金属和有机物污染土壤与沉积物。本文综述了土壤淋洗修复技术的特点、技术流程、土壤淋洗剂的研究与应用进展,指出异位土壤淋洗修复技术因修复效果稳定,易于实现系统控制和废弃物减量化等优点而具有更广阔的应用前景,天然螯合剂和生物表面活性剂等环境友好型淋洗剂正逐渐取代人工螯合剂和化学表面活性剂成为土壤淋洗剂研究的主流方向,而现代超分子化学的引入和发展有可能对复合污染土壤的高效淋洗修复研究产生新的影响。