螯合劑在環境中的發展與應用

呂咨蔓，岳茹，梁婷

（河北農業大學，河北滄州061100）

1 螯合劑與水環境治理

1.1 水環境污染現狀

隨著經濟飛速發展，有效治理環境成為我們面臨的首要問題，其中，水環境污染尤為嚴峻。水環境與我們的生活或深或淺地相互影響著，卻被人類破壞得尤為嚴重。在此背景條件下，如何高效治理被污染破壞的水環境是當今面臨的重要問題。

1.2 螯合劑處理重金屬廢水

水環境污染嚴重的主要原因是重金屬廢水不及時處理而隨意排放，所以要著手對重金屬污染問題進行控制與解決。如化學沉淀法、離子交換法和溶劑萃取法等以前常被用來處理廢水,但因條件苛刻、成本高、易引起二次污染使人們受到困擾。在新發現中，高分子螯合劑能通過各種途徑與一些不同價態及幾何構型的金屬離子形成螯合物，在處理重金屬廢水問題上可加以利用。

有研究表明，常用的KS-101、KS-3、NFSH等重金屬螯合劑，NFSH效果最好，在最佳投加量時，部分重金屬離子殘余離子含量均低于國家一級排放標準，在不投加絮凝劑條件下，可達到最佳沉淀效果的是NFSH，可在短時間達到完全沉降。[1]

1.3 處理重金屬廢水意義

即使只是微量重金屬，卻能產生明顯毒性，在自然界食物鏈中，毒性最終可以通過多個途徑進入人體造成病害。“水俁病事件”和“富山骨痛病事件”就是由重金屬污染引起的。所以為給大家營造一個健康的生活環境，加快重金屬廢水污染處理是大勢所趨。

2 螯合劑促進修復重金屬土壤

2.1 土壤重金屬污染現狀

隨著工農業的發展，各類化學品被廣泛使用，土壤資源被重金屬污染的形勢越發嚴峻。調查發現，重金屬污染常導致我國糧食大量減產。因為被重金屬污染的物質在土壤中難以流動，微生物對它們的降解性差，在土壤中停留時間長，導致其通過各種途徑最終危害人體健康。所以，人們應著重改善和治理重金屬污染土壤的問題。

2.2 螯合劑誘導超富集植物修復重金屬土壤

近來人們發現通過有效利用超富集植物的植物提取技術，可有效修復重金屬土壤。因此人們嘗試向土壤中投入使用螯合劑來提高植物提取重金屬效率。其中可生物降解螯合劑GL?DA相比不易被生物降解的螯合劑EDTA和價格昂貴的可生物降解螯合劑EDDS有著更好的應用前景。

研究發現，超富集植物東南景天地上部分重金屬積累狀況可被GLDA和EDTA顯著影響，且GLDA在誘導植物修復重金屬污染土壤中比EDTA效果更佳令人滿意。[2]

3 螯合劑去除工業污泥中重金屬

3.1 污泥重金屬污染現狀

隨著我國城市化進程加快，城市污水的排放問題越發顯著，為響應可持續發展戰略，污水排放標準亦需不斷提高。污泥中含大量氮、磷等元素，所到之處，土壤、水資源富營養化嚴重，只有資源化利用才能徹底解決污染問題，但重金屬元素易富集、難遷移、不可生物降解成為一大難題。

3.2 螯合劑去除污泥中重金屬

研究發現，GLDA對金屬有較強的螯合力，尤其能很好處理污泥中鉻元素；適當酸度下，螯合劑與重金屬總量適當摩爾比時，GLDA對多種重金屬離子萃取效果極其可觀，其螯合能力與萃取時間、體系酸度、螯合常數、金屬元素分布形態息息相關。[3]螯合劑IDS（亞胺基二琥珀酸四鈉）對污泥中重金屬的萃取效果隨萃取時間、體系pH、螯合劑用量及重金屬離子與螯合物的穩定常數而變化，且在添加少量H3PO4之后，IDS對污泥中的Cu和Ni有更好的萃取效果。[4]

4 綠色環保的螯合劑

相比過去常用的EDTA生物降解性差、STPP使水環境富營養化、NTA的致癌危險，人們趨向于尋找更綠色環保的螯合劑。然而，螯合劑的替代品，沸石可用于取代磷酸鹽，卻因水的溶解度被限制；易被生物降解的檸檬酸，因其螯合能力不如NTA或EDTA被大家排斥。[5]為找到綠色低毒性、環境友好型且持續性的螯合劑，人們正不懈努力。

新型可生物降解環保型螯合劑GLDA逐漸被應用，它由植物作為原料，正常情況下易被生物完全降解，具有較強金屬螯合能力，是提高經濟與保護生態的完美結合體，正確有效并廣泛利用GLDA可在環境保護的問題中取得巨大進展。