改变重金属在土壤中的赋存形态


       APCAs 类螯合剂能够与大部分重金属形成稳定、水溶性的络合物,改变重金属在土壤中的赋存形态,提高植物有效态重金属的含量。EDTA APCAs类螯合剂中应用最广泛的一种螯合剂,常用于强化Pb 和其他重金属污染土壤的植物提取修复。Pb 在土壤中的丰度常较其他重金属高,但是土壤溶液中 Pb 含量往往很低,不足土壤中 Pb 总量的 0.1%

植物对 Pb 的吸收也很低,所以很少发现自然界存在Pb 的超富集植物,即使是在重污染土壤上,植物地上部 Pb 的含量也不会超过 50 mg·kg -1。另外,Pb 主要分布在植物的根部,很难向植物地上部转移,即使是Pb 的富集植物印度芥菜,其地上部 Pb 的含量也大大低于根部。EDTA 等螯合剂的使用,可以活化土壤中的 Pb,提高其生物有效性,促进植物对 Pb 的吸收和Pb 向植物地上部的转移。如表 2 所示,EDTA 作用下,土壤中植物有效态 Pb 的含量增加了 6~326 倍,植物地上部 Pb 的含量增加了 1.9~157 倍,植物地上部 Pb的积累量也增加了 1.3~270.6 倍,说明其有很好的强化效果。但各数据间的差距很大,主要是因供试土壤、试验方法以及植物等因素造成的,另外与螯合剂的投加模式以及投加形式也有关。如 Luo 等以 EDTA 热溶液对人工污染土壤强化修复的研究结果表明,当EDTA 以热溶液的形式加入后植物地上部对 Pb 的最大积累量是常温溶液下最大积累量的 7 倍,这可能与人工污染土壤中 Pb 的生物有效性较高以及热溶液对植物根部的损伤有较大关系。

EDTA 能促进植物对土壤中其他共存重金属的吸收。EDTA 诱导植物对 Pb 的提取效果最好,Cu 次之,Zn Cd 效果最差,这主要与金属-EDTA 络合物稳定常数(lgK)的大小有关,其大小顺序为 Cu18.7>Pb17.88>Zn16.44>Cd16.36),EDTA Pb 的效果好于 Cu,还与植物对两种金属吸收机制的不同有关。