綠色螯合劑EDDS在環境污染治理中的應用

陳勝魯(宿遷市城市規劃設計研究院有限公司, 江蘇 宿遷 223800)

0 引言

螯合劑的種類繁多，有人工合成的，如EDTA、DTPA和EGTA等；有自然形成的，如NTA、EDDS（可由自然界的微生物Amycolatopsis japonicum sp.Nov.等產生）。下面主要介紹綠色螯合劑EDDS及其在治理環境污染中的應用。

1 EDDS在土壤修復中的應用

(1)重金屬污染土壤的修復 利用植物對土壤中重金屬的吸收和富集作用，通過種植物去除受污染土壤中的重金屬。植物修復技術可分為植物提取、植物過濾、植物揮發和植物穩定四種類型。植物提取技術是利用高生物量的重金屬超富集生物對土壤重金屬的吸收和轉移作用，使其富集到植物的地上部分，隨后通過收割地上部分和集中處理去除污染[1]。

(2)EDDS在植物修復中的研究 在王國慶[2]等人的研究中，通過水培試驗研究了紅麻對水培營養液中Cu及Cu-EDDS的吸收和富集效應。試驗結果表明，能源植物紅麻各組織中Cu的富集濃度依次為：根＞葉＞莖（皮）。掃描電鏡－能譜分析表明，紅麻根系從水培溶液中吸收的Cu主要經木質部導管向地上部運輸。EDDS處理及Cu/EDDS摩爾比＜1時，對紅麻生長無急性植物毒性。紅麻纖維皮層內Cu含量低于其他組織內的Cu含量，并低于紡織產品Cu含量標準(HJBZ 30-2000)。預測在Cu污染土壤上種植紅麻，可望實現紅麻纖維的安全生產，同時可能實現對輕度Cu污染土壤的植物穩定和吸取修復。

重金屬離子通常會和一些有機物（如苯，甲苯，乙苯，二甲苯和多環芳烴等）在土壤中結合形成新的復合污染物[3]。在眾多土壤修復技術中，土壤沖洗法是一種比較引人注目的方法，與其他技術相比，土壤沖洗法相對比較簡單，通過選取適當的萃取劑可以對特定污染物達到很高的提取效率。實驗結果表明，使用乳酸乙酯強化的EDDS溶液對土壤進行沖洗，可以同時去除受污染土壤中的重金屬和多環芳烴[4]。

2 EDDS的應用展望

(1)提取污泥中重金屬 根據Zhang Lihua[5]等人的研究，對取自上海市桃浦污水處理廠的污泥進行抽取重金屬Cu的實驗，討論在不同pH、不同濃度的EDDS條件下Cu的抽取效率。當pH≥4.5、EDDS與Cu的摩爾比為10∶1時，抽取效率可維持在70%左右。

目前，EDDS用于城市污泥重金屬提取的研究還比較少，可考慮利用可生物降解的EDDS 來提取城市污泥中的重金屬元素，以有效降低城市污泥中重金屬的含量，增加城市污泥資源化的利用效率。

(2)處理工業廢水 工業廢水通常會產生一些對生命體造成不可逆危害的物質，如重金屬。水體中重金屬污染物的去除有以下比較常見的方法：沉淀、離子交換、混凝、浮選、反滲透、膜過濾、溶劑萃取等。然而，上面提到的多數工藝都因成本高、效率低而不可取[6]。

3 結語

EDDS作為一種環境友好型螯合劑，具有較小的生物毒性，使其具有開闊的應用前景。但目前EDDS等螯合劑的價格普遍比較昂貴，嚴重限制了其在污染治理中的應用與推廣。為此，應該加強對化工生產的研究，使用來源廣泛、制備簡單的原料；研發出條件溫和、清潔的生產工藝，生產出品質優良、價格低廉的綠色螯合劑，以推動EDDS在治理環境污染問題中的應用。

[1]張玉秀,黃智博,柴團耀.螯合劑強化重金屬污染土壤植物修復的機制和應用研究進展[J].自然科學進展,2009,19(11).

[2]王國慶,李敏駱,永明，等．紅麻對Cu和Cu-EDDS的吸收和富集．土壤 (Soils),2006,38 (5): 626～631.

[3]Ahtiainen, J., R. Valo, M. J?rvine, and A.Joutti. 2002. Microbial toxicity tests and chemical analysis as monitoring parameters at composting of creosote-contaminated soil. Ecotoxicol. Environ. Saf.53:323-329.

[4]Yuanyuan Sun, Liangliang Ji, Wei Wang,Xiaorong Wang, and Jichun Wu Simultaneous Removal of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Copper from Soils using Ethyl Lactate-Amended EDDS Solution.Environ. Qual. 38:1591-1597 (2009).

[5]Zhang Lihua,Zhu Zhiliang,etc. Extraction of copper from swage sluge using biodegradable chlant EDDS. Science Direct. Journal of Environmental Sciences 20(2008)：970-974.

[6]Dorota Ko?odyńska. Green complexing agent —EDDS in removal of heavy metal ions on strongly basic anion exchangers. Desalination 280(2011)：44-57.