重金属土壤污染的螯合剂的种类


        重金属土壤污染植物提取修复常用螯合剂主要有两类:氨基多羧酸类螯合剂(aminopolycarboxylate chelating agents,简称 APCAs)和小分子有机酸类螯合剂(low molecular organic acids,简称 LMWOAs)。APCAs 类螯合剂是指一大类含有 N O 原子的有机化合物,它们几乎能与所有的金属离子形成稳定的配合物。1862 年第一个 APCAs 类螯合剂 NTA 被合成出来,EDTA 1935 年被合成出来,其后,相继合成出了其他一些 APCAs 类螯合剂。它们主要应用于洗涤剂、水处理剂、造纸、橡胶加工助剂等领域。早在上个世纪 50 年代它们就被用于土壤-植物体系中,作为肥料添加剂来提高土壤中植物必需营养元素FeCuZnMg 等的含量。由于 APCAs 类螯合剂能和金属形成稳定、水溶性的络合物,增加金属在土壤溶液中的含量,提高金属的植物有效性,它们最早于 1993年被用于重金属污染土壤的植物提取修复研究。 LMWOAs 是螯合诱导植物提取修复研究较多的另一类螯合剂。它们产生于植物根-土界面,其在土壤溶液中的含量通常较低,二价和三价的 LMWOAs,如草酸、柠檬酸和酒石酸等在土壤溶液中的含量通常为 0.1~50 μmol ·L -1。但是,LMWOAs 具有快速的土壤溶液流,其周转速度也不到 10 h,因此,它们具有十分重要的土壤生态功能。可通过直接和间接 2 种机制与土壤中的重金属发生作用:直接作用是通过酸化、络合、沉淀和氧化-还原等反应改变重金属的溶解性;间接作用是通过对土壤微生物群落多样性及活性的影响而作用于土壤中的重金属。由于其具有易于生物降解、生物毒性小和环境风险较低等特点,常被以外源投加的方式强化植物对土壤中重金属的提取修复。