[发明专利]一种利用螯合剂促进金盏菊积累重金属镉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学法强化植物修复技术，具体地说是一种利用螯合剂促 进金盏菊积累重金属镉的方法。

背景技术

施用螯合剂或配位基诱导或强化植物超积累作用被称为螯合诱导修复技术，这种技术已被应用于金属污染土壤的植物修复或植物采矿中[文献1：WuJ，HsuFC，CunninghamSD.1999.Chelate-assistedPbphytoextraction：Pbavailability，uptake，andtranslocationconstraints.EnvironmentalScienceandTechnology，33：1898-1904；文献2：R_mkensP，BouwmanL，JapengaJ，etal.2002.Potentialsanddrawbacksofchelate-enhancedphytoremediationofsoils.EnvironmentalPollution，116：109121；文献3：SatosFS，Hernndez-AllicaJ，BecerrilJM，etal.2006.Chelate-inducedphytoremediationofmetalpollutedsoilswithBrachiariadecumbens.Chemosphere，65：43-50]。螯合剂能够打破重金属-螯合剂复合体的吸持强度，使平衡关系向着利于重金属解吸的方向发展，从而在达到平衡之前，大量重金属进入土壤溶液，合成螯合物或有机酸能够促进重金属的吸收，增加了植物修复效率。污染土壤中重金属形态可能存在水溶态、交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态等6种。大多数植物可吸收的重金属包括土壤溶液中的水溶态、弱交换态及小部分碳酸盐态，而大部分与土壤固相牢固结合的重金属则很难被吸收。螯合诱导技术的基本原理是扰动污染物在土壤液相浓度和固相浓度之间的平衡[文献4：骆永明.2000.强化植物修复的螯合诱导技术及其环境风险.土壤，(2)：57-61¹。螯合作用具体是指，将一种配位基(L^m-)加入土壤体系，因与配位基的螯合作用(按1∶1螯合反应)游离金属离子(Mⁿ⁺)的活度低：由于离子价数的减少或符号的变化，土壤对金属-配位复合体的吸持强度大大降低，为维持游离金属(Mⁿ⁺)在溶液和固体颗粒之间的平衡关系，金属从土壤颗粒表面解吸。这种螯合反应的形成常数(亦称为稳定性常数)可定为：K_f＝{M_L^n-m}/{Mⁿ⁺}{L^m-}，式中为该金属、配位基和金属-配位体在溶液中的摩尔浓度。一般而言，某种螯合剂与重金属离子形成的螯合物的稳定常数越大，该种螯合剂活化对应重金属的能力越强，土壤溶液中这种重金属浓度也就越高，对于Cd，Cu，Pb，Zn而言，DTPA＞EDTA＞HEDTA＞NTA；对同一配位基来说，通常是Cu＞Pb＞Zn＞Cd。可见，运用螯合诱导技术强化植物提取修复的成功与否与螯合剂类型的选择密切相关。