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EDTA及其與檸檬酸交替對(duì)污染水稻土壤重金屬元素的分步連續(xù)提取研究

2015-01-15 16:50吳少飛丁竹紅胡忻張宇峰吳海露
江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年11期
關(guān)鍵詞:檸檬酸重金屬

吳少飛+丁竹紅+胡忻+張宇峰+吳海露

摘要:主要通過批次淋洗試驗(yàn)分別研究了EDTA分步連續(xù)提取、EDTA與檸檬酸交替提取對(duì)污染水稻土壤重金屬的提取效果,同時(shí)與等量EDTA或檸檬酸單次提取的效果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,EDTA對(duì)試驗(yàn)土壤中重金屬鎘、銅、鉛、錳具有較高的提取率,但60min后提取量增加不明顯;EDTA分步連續(xù)提取、EDTA和檸檬酸交替連續(xù)提取所得金屬量接近;在EDTA分步連續(xù)提取以及EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸提取條件下,第1步提取的重金屬量占總提取量的百分比大于70%;除鋅之外,其他金屬在最后2步的提取量之和占提取總量的百分比均在10%以下。對(duì)于檸檬酸/EDTA/檸檬酸/EDTA提取方法而言,除鎘、鉛外的其余金屬在最后2步提取中的提取量之和仍占提取總量的10%以上;分步連續(xù)提取的金屬總量高于單次提取的金屬總量,且0.05mol/LEDTA連續(xù)4次提取和EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸連續(xù)提取所得的5種重金屬各自總量相接近,由于檸檬酸是可生物降解的小分子有機(jī)酸,因此分布交替提取可能更可取。對(duì)于試驗(yàn)土壤而言,在試驗(yàn)的EDTA濃度范圍內(nèi),加大EDTA濃度對(duì)于提高重金屬提取效率影響不大,因此建議在使用EDTA進(jìn)行污染土壤淋洗中,可以考慮通過適當(dāng)?shù)姆绞脚c檸檬酸等聯(lián)合使用。

關(guān)鍵詞:EDTA;檸檬酸;分步連續(xù)提?。恢亟饘?/p>

中圖分類號(hào):X53文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1002-1302(2014)11-0369-03

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與土壤的環(huán)境質(zhì)量密切相關(guān),土壤重金屬污染在環(huán)境污染中的污染面積大、殘留時(shí)間長,一旦進(jìn)入食物鏈并經(jīng)過富集,會(huì)危害人類的身體健康[1]。重金屬污染的土壤修復(fù)主要包括以下幾種途徑:對(duì)重金屬進(jìn)行固化或穩(wěn)定化,降低重金屬的可遷移性;采用提取劑進(jìn)行提取或者利用植物生長來吸收重金屬,以達(dá)到去除重金屬的目的[2-3];結(jié)合微生物技術(shù)進(jìn)行處理[4]。其中利用有機(jī)配體對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行強(qiáng)化修復(fù)的技術(shù)得到了廣泛認(rèn)可。有機(jī)配體可以與重金屬進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng),使得重金屬從土壤中解吸出來,從而活化土壤中的重金屬[5-6]。常用的有機(jī)配體有EDTA、檸檬酸(CA)、EDDS、NTA以及DTPA等,尤其以EDTA的螯合能力強(qiáng),被廣泛應(yīng)用于污染土壤的修復(fù)研究中[7]。由于土壤性質(zhì)復(fù)雜、土壤復(fù)合污染等問題,如何通過淋洗方式改變并提高淋洗效率受到關(guān)注。本研究以重金屬污染的水稻土壤為研究對(duì)象,研究EDTA及其與檸檬酸聯(lián)合使用對(duì)污染水稻土壤中重金屬的解吸作用,以期為重金屬污染土壤有機(jī)配體修復(fù)提供參考數(shù)據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

土壤樣品經(jīng)風(fēng)干、剔除雜質(zhì)后過2mm篩,保存?zhèn)溆?,測(cè)定土壤樣品基本理化性質(zhì)及重金屬元素總量、形態(tài)分?jǐn)?shù)[8-9]。

1.2浸提試驗(yàn)

1.2.1重金屬的EDTA浸提動(dòng)力學(xué)稱取0.4g風(fēng)干的土壤樣品,置于15mL塑料離心管中,加入10mL0.05mol/L提取劑(0.2mol/LKNO3,pH值7.00),于室溫翻轉(zhuǎn)振蕩5、10、20、30、40、60、90、120、240、480min作為對(duì)比。各組均平行3份,振蕩后在4000r/min條件下離心8min,取上清液,過0.45μm濾膜,ICP-OES(Optima5300DV,PerkinElmer,USA)分別測(cè)定鎘、銅、鉛、鋅、錳含量。

1.2.2重金屬的EDTA及EDTA與檸檬酸(CA)的分步連續(xù)提取稱取0.4g風(fēng)干的土壤樣品置于15mL塑料離心管中,加入10mL的0.05mol/L提取劑(0.2mol/LKNO3,pH值7.00),于室溫翻轉(zhuǎn)振蕩1h,4000r/min條件下離心15min,取出上清液,向含有剩余固體的離心管中再加入10mL的0.05mol/L提取劑(0.2mol/LKNO3,pH值7.00)繼續(xù)提取,提取操作同上。如此共提取4次,4次步驟分別記為:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,試驗(yàn)分4個(gè)處理組,第1組(T1)為0.05mol/L檸檬酸(Ⅰ)、0.05mol/L檸檬酸(Ⅱ)、0.05mol/L檸檬酸(Ⅲ)、0.05mol/L檸檬酸(Ⅳ);第2組(T2)為0.05mol/L檸檬酸(Ⅰ)、0.05mol/LEDTA(Ⅱ)、0.05mol/L檸檬酸(Ⅲ)、0.05mol/LEDTA(Ⅳ);第3組(T3)為0.05mol/LEDTA(Ⅰ)、0.05mol/LEDTA(Ⅱ)、0.05mol/LEDTA(Ⅲ)、0.05mol/LEDTA(Ⅳ);第4組(T4)為0.05mol/LEDTA(Ⅰ)、0.05mol/L檸檬酸(Ⅱ)、0.05mol/LEDTA(Ⅲ)、0.05mol/L檸檬酸(Ⅳ)。

1.2.3重金屬的EDTA及EDTA與檸檬酸(CA)的單次提取稱取0.4g風(fēng)干的土壤樣品置于15mL塑料離心管中,加入10mL的0.2mol/L提取劑(0.2mol/LKNO3,pH值7.00),于室溫翻轉(zhuǎn)振蕩8h,4000r/min條件下離心15min,取上清液,測(cè)定其金屬含量。試驗(yàn)中所取上清液過0.45μm濾膜后用ICP-OES測(cè)定重金屬含量。各組均平行3份。

2結(jié)果與分析

2.1土壤樣品的基本理化性質(zhì)及重金屬元素總量、形態(tài)分?jǐn)?shù)

土壤樣品的基本理化性質(zhì)及重金屬元素總量、形態(tài)分?jǐn)?shù)[8-9]測(cè)定結(jié)果見表1、表2。可以看出,試驗(yàn)土壤具有較高的鎘、鉛、鋅等重金屬含量。

2.2浸提動(dòng)力學(xué)

圖1顯示,隨著時(shí)間增加,EDTA對(duì)土壤中鎘、銅、鉛、鋅、錳的解吸量首先表現(xiàn)出增加趨勢(shì);當(dāng)浸提時(shí)間增加到60min時(shí),解吸量增速減緩;浸提時(shí)間過了240min之后,隨著時(shí)間的增加,EDTA對(duì)金屬的解吸量幾乎不怎么增加,這與Yip等的結(jié)果[10]一致。研究認(rèn)為,EDTA對(duì)金屬的解吸附分為2個(gè)過程:快速反應(yīng)階段和慢速反應(yīng)階段,其中0~120min是快速反應(yīng)階段;120min以后,解吸量增速減慢直到不再增加,為慢速反應(yīng)階段[11]。在快速反應(yīng)階段,EDTA可以直接破壞一些重金屬與土壤結(jié)合較弱的鍵,從而導(dǎo)致重金屬先被提取出來;慢速反應(yīng)階段則可以活化以有機(jī)態(tài)如氫氧化物和硫化物等形態(tài)存在的重金屬[12]。試驗(yàn)結(jié)果還表明,EDTA對(duì)樣品中的鎘、銅、鉛、錳等金屬具有較高的提取率,而對(duì)鋅的提取率要明顯低于其他4種金屬元素??尚赖日J(rèn)為,浸提效果的不同可能與土壤膠體對(duì)不同金屬離子的吸附強(qiáng)度不同有關(guān)[13]。陳懷滿認(rèn)為,土壤中重金屬的形態(tài)與土壤類型、土壤性質(zhì)、污染來源與歷史、環(huán)境條件等密切相關(guān)[14]。此外,不同土壤中金屬的存在形態(tài)也不一樣,可能有不同的提取規(guī)律。endprint

2.3EDTA及其與檸檬酸的分步連續(xù)提取

圖2顯示了EDTA分步連續(xù)提取、EDTA與檸檬酸交替連續(xù)提取、檸檬酸連續(xù)提取所得金屬量。可以看出,0.05mol/L檸檬酸和0.05mol/LEDTA交替連續(xù)提?。ㄌ幚鞹2、T4)中,檸檬酸/EDTA/檸檬酸/EDTA(T2處理)提取法所得鎘、銅、鉛、鋅、錳的各自總量低于0.05mol/LEDTA連續(xù)4次提?。═3處理)和EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸(T4處理)提取法;而0.05mol/LEDTA連續(xù)4次提取(處理T3)和EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸(T4處理)連續(xù)提取所得5種重金屬各自總量相接近;EDTA分步連續(xù)提取(T3處理)、EDTA和檸檬酸交替連續(xù)提?。═2、T4處理)所得金屬量均遠(yuǎn)高于檸檬酸分步連續(xù)提?。═1處理)。表3總結(jié)了分步連續(xù)提取每步提取的重金屬占總提取量的百分比,可以看出,對(duì)于EDTA分步連續(xù)提取以及EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸提取法而言,在第1步提取的重金屬量占總提取量的百分?jǐn)?shù)大于70%;除鋅之外,其余金屬在最后2步的提取量之和占提取總量的百分?jǐn)?shù)均在10%以下。對(duì)于檸檬酸/EDTA/檸檬酸/EDTA提取法而言,除鎘、鉛外的其余金屬在最后2步提取中的提取量之和仍達(dá)到提取總量的10%以上。

圖3為EDTA、檸檬酸單次提取的金屬量,可以看出與分批連續(xù)提取相比,盡管使用的有機(jī)配體總量相同且浸提時(shí)間增加了,但單次提取的金屬總量低于分批連續(xù)提取的對(duì)應(yīng)的量。0.05mol/L檸檬酸連續(xù)提取4次,所提取的鎘、銅、鉛、鋅各自的總量比0.2mol/L檸檬酸提取1次的高,尤其對(duì)于銅、鉛,分批提取的總量將近1次提取的2倍;0.05mol/LEDTA連續(xù)提取4次,所提取的鎘、銅、鉛、鋅各自的總量比0.2mol/LEDTA提取1次的略高,其中鋅分批提取的總量為1次提取的1.26倍;與0.2mol/LEDTA1次提取相比,0.05mol/L檸檬酸和0.05mol/LEDTA交替連續(xù)提取的重金屬總量明顯較高。因此,對(duì)于本試驗(yàn)而言,無論是EDTA還是檸檬酸,在使用總量相同的情況下,分批連續(xù)提取的重金屬總提取率均高于單次提取,且0.05mol/LEDTA連續(xù)4次提取和EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸連續(xù)提取所得的5種重金屬量相比,各自總量相接近,而檸檬酸是可生物降解的小分子有機(jī)酸,因此交替提取可能更可取。同時(shí),對(duì)于檸檬酸而言,0.2mol/L檸檬酸提取的重金屬量遠(yuǎn)高于0.05mol/L檸檬酸連續(xù)提取4次中第1次提取所得重金屬量;而EDTA則很不同,0.2mol/LEDTA提取重金屬量僅略高于0.05mol/LEDTA連續(xù)提取4次或EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸連續(xù)提取中第1次提取所得重金屬量。因此在本試驗(yàn)中,土壤在該EDTA濃度范圍內(nèi)時(shí),加大EDTA濃度對(duì)于提高重金屬提取效率沒有意義。Yip等認(rèn)為,用EDDS和EDTA等螯合劑提取重金屬,當(dāng)螯合劑和重金屬的摩爾比達(dá)到一定的值時(shí),提取量將不會(huì)增加[10]。

3結(jié)論

本研究通過分批淋洗試驗(yàn)分別研究了EDTA分批連續(xù)提取、EDTA與檸檬酸交替分批提取對(duì)污染水稻土重金屬的提取效果,同時(shí)與等量EDTA或檸檬酸單次提取的效果進(jìn)行了比較,得到如下結(jié)論:(1)EDTA分步連續(xù)提取、EDTA和檸檬酸交替連續(xù)提取所得金屬量接近,且均遠(yuǎn)高于檸檬酸分步連續(xù)提取所得金屬量。(2)不同分步連續(xù)提取金屬提取量的分布不同,對(duì)于EDTA分步連續(xù)提取以及EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸提取,在第1步提取的重金屬量占總提取量的分?jǐn)?shù)大于70%。(3)單次提取的金屬總量低于分步連續(xù)提取的對(duì)應(yīng)的金屬總量,且0.05mol/LEDTA4次連續(xù)提取和EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸連續(xù)提取所得4種重金屬各自總量相接近,而由于檸檬酸是可生物降解的小分子有機(jī)酸,因此交替提取可能更可取。(4)0.2mol/LEDTA提取的重金屬量僅略高于0.05mol/LEDTA連續(xù)4次提取或EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸連續(xù)提取中第1次提取所得重金屬量。因此,對(duì)于本試驗(yàn)土壤而言,在試驗(yàn)的EDTA濃度范圍內(nèi),加大EDTA用量對(duì)于提高重金屬提取效率影響不大。

綜合試驗(yàn)結(jié)果,采用EDTA對(duì)污染土壤進(jìn)行淋洗,可以考慮與檸檬酸聯(lián)合使用,并通過對(duì)不同聯(lián)合使用方式的深入研究,不但可以不降低淋洗效果,而且同時(shí)可以盡量提高工藝的環(huán)境友好性。

參考文獻(xiàn):

[1]鞏宗強(qiáng),李培軍,臺(tái)培東,等.污染土壤的淋洗法修復(fù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2002,3(7):45-50.

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[13]可欣,李培軍,張昀,等.利用乙二胺四乙酸淋洗修復(fù)重金屬污染的土壤及其動(dòng)力學(xué)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2007,18(3):601-606.

[14]陳懷滿.環(huán)境土壤學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2005:219-223.endprint

2.3EDTA及其與檸檬酸的分步連續(xù)提取

圖2顯示了EDTA分步連續(xù)提取、EDTA與檸檬酸交替連續(xù)提取、檸檬酸連續(xù)提取所得金屬量??梢钥闯觯?.05mol/L檸檬酸和0.05mol/LEDTA交替連續(xù)提?。ㄌ幚鞹2、T4)中,檸檬酸/EDTA/檸檬酸/EDTA(T2處理)提取法所得鎘、銅、鉛、鋅、錳的各自總量低于0.05mol/LEDTA連續(xù)4次提取(T3處理)和EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸(T4處理)提取法;而0.05mol/LEDTA連續(xù)4次提取(處理T3)和EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸(T4處理)連續(xù)提取所得5種重金屬各自總量相接近;EDTA分步連續(xù)提?。═3處理)、EDTA和檸檬酸交替連續(xù)提?。═2、T4處理)所得金屬量均遠(yuǎn)高于檸檬酸分步連續(xù)提取(T1處理)。表3總結(jié)了分步連續(xù)提取每步提取的重金屬占總提取量的百分比,可以看出,對(duì)于EDTA分步連續(xù)提取以及EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸提取法而言,在第1步提取的重金屬量占總提取量的百分?jǐn)?shù)大于70%;除鋅之外,其余金屬在最后2步的提取量之和占提取總量的百分?jǐn)?shù)均在10%以下。對(duì)于檸檬酸/EDTA/檸檬酸/EDTA提取法而言,除鎘、鉛外的其余金屬在最后2步提取中的提取量之和仍達(dá)到提取總量的10%以上。

圖3為EDTA、檸檬酸單次提取的金屬量,可以看出與分批連續(xù)提取相比,盡管使用的有機(jī)配體總量相同且浸提時(shí)間增加了,但單次提取的金屬總量低于分批連續(xù)提取的對(duì)應(yīng)的量。0.05mol/L檸檬酸連續(xù)提取4次,所提取的鎘、銅、鉛、鋅各自的總量比0.2mol/L檸檬酸提取1次的高,尤其對(duì)于銅、鉛,分批提取的總量將近1次提取的2倍;0.05mol/LEDTA連續(xù)提取4次,所提取的鎘、銅、鉛、鋅各自的總量比0.2mol/LEDTA提取1次的略高,其中鋅分批提取的總量為1次提取的1.26倍;與0.2mol/LEDTA1次提取相比,0.05mol/L檸檬酸和0.05mol/LEDTA交替連續(xù)提取的重金屬總量明顯較高。因此,對(duì)于本試驗(yàn)而言,無論是EDTA還是檸檬酸,在使用總量相同的情況下,分批連續(xù)提取的重金屬總提取率均高于單次提取,且0.05mol/LEDTA連續(xù)4次提取和EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸連續(xù)提取所得的5種重金屬量相比,各自總量相接近,而檸檬酸是可生物降解的小分子有機(jī)酸,因此交替提取可能更可取。同時(shí),對(duì)于檸檬酸而言,0.2mol/L檸檬酸提取的重金屬量遠(yuǎn)高于0.05mol/L檸檬酸連續(xù)提取4次中第1次提取所得重金屬量;而EDTA則很不同,0.2mol/LEDTA提取重金屬量僅略高于0.05mol/LEDTA連續(xù)提取4次或EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸連續(xù)提取中第1次提取所得重金屬量。因此在本試驗(yàn)中,土壤在該EDTA濃度范圍內(nèi)時(shí),加大EDTA濃度對(duì)于提高重金屬提取效率沒有意義。Yip等認(rèn)為,用EDDS和EDTA等螯合劑提取重金屬,當(dāng)螯合劑和重金屬的摩爾比達(dá)到一定的值時(shí),提取量將不會(huì)增加[10]。

3結(jié)論

本研究通過分批淋洗試驗(yàn)分別研究了EDTA分批連續(xù)提取、EDTA與檸檬酸交替分批提取對(duì)污染水稻土重金屬的提取效果,同時(shí)與等量EDTA或檸檬酸單次提取的效果進(jìn)行了比較,得到如下結(jié)論:(1)EDTA分步連續(xù)提取、EDTA和檸檬酸交替連續(xù)提取所得金屬量接近,且均遠(yuǎn)高于檸檬酸分步連續(xù)提取所得金屬量。(2)不同分步連續(xù)提取金屬提取量的分布不同,對(duì)于EDTA分步連續(xù)提取以及EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸提取,在第1步提取的重金屬量占總提取量的分?jǐn)?shù)大于70%。(3)單次提取的金屬總量低于分步連續(xù)提取的對(duì)應(yīng)的金屬總量,且0.05mol/LEDTA4次連續(xù)提取和EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸連續(xù)提取所得4種重金屬各自總量相接近,而由于檸檬酸是可生物降解的小分子有機(jī)酸,因此交替提取可能更可取。(4)0.2mol/LEDTA提取的重金屬量僅略高于0.05mol/LEDTA連續(xù)4次提取或EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸連續(xù)提取中第1次提取所得重金屬量。因此,對(duì)于本試驗(yàn)土壤而言,在試驗(yàn)的EDTA濃度范圍內(nèi),加大EDTA用量對(duì)于提高重金屬提取效率影響不大。

綜合試驗(yàn)結(jié)果,采用EDTA對(duì)污染土壤進(jìn)行淋洗,可以考慮與檸檬酸聯(lián)合使用,并通過對(duì)不同聯(lián)合使用方式的深入研究,不但可以不降低淋洗效果,而且同時(shí)可以盡量提高工藝的環(huán)境友好性。

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[14]陳懷滿.環(huán)境土壤學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2005:219-223.endprint

2.3EDTA及其與檸檬酸的分步連續(xù)提取

圖2顯示了EDTA分步連續(xù)提取、EDTA與檸檬酸交替連續(xù)提取、檸檬酸連續(xù)提取所得金屬量??梢钥闯?,0.05mol/L檸檬酸和0.05mol/LEDTA交替連續(xù)提?。ㄌ幚鞹2、T4)中,檸檬酸/EDTA/檸檬酸/EDTA(T2處理)提取法所得鎘、銅、鉛、鋅、錳的各自總量低于0.05mol/LEDTA連續(xù)4次提?。═3處理)和EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸(T4處理)提取法;而0.05mol/LEDTA連續(xù)4次提?。ㄌ幚鞹3)和EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸(T4處理)連續(xù)提取所得5種重金屬各自總量相接近;EDTA分步連續(xù)提?。═3處理)、EDTA和檸檬酸交替連續(xù)提?。═2、T4處理)所得金屬量均遠(yuǎn)高于檸檬酸分步連續(xù)提?。═1處理)。表3總結(jié)了分步連續(xù)提取每步提取的重金屬占總提取量的百分比,可以看出,對(duì)于EDTA分步連續(xù)提取以及EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸提取法而言,在第1步提取的重金屬量占總提取量的百分?jǐn)?shù)大于70%;除鋅之外,其余金屬在最后2步的提取量之和占提取總量的百分?jǐn)?shù)均在10%以下。對(duì)于檸檬酸/EDTA/檸檬酸/EDTA提取法而言,除鎘、鉛外的其余金屬在最后2步提取中的提取量之和仍達(dá)到提取總量的10%以上。

圖3為EDTA、檸檬酸單次提取的金屬量,可以看出與分批連續(xù)提取相比,盡管使用的有機(jī)配體總量相同且浸提時(shí)間增加了,但單次提取的金屬總量低于分批連續(xù)提取的對(duì)應(yīng)的量。0.05mol/L檸檬酸連續(xù)提取4次,所提取的鎘、銅、鉛、鋅各自的總量比0.2mol/L檸檬酸提取1次的高,尤其對(duì)于銅、鉛,分批提取的總量將近1次提取的2倍;0.05mol/LEDTA連續(xù)提取4次,所提取的鎘、銅、鉛、鋅各自的總量比0.2mol/LEDTA提取1次的略高,其中鋅分批提取的總量為1次提取的1.26倍;與0.2mol/LEDTA1次提取相比,0.05mol/L檸檬酸和0.05mol/LEDTA交替連續(xù)提取的重金屬總量明顯較高。因此,對(duì)于本試驗(yàn)而言,無論是EDTA還是檸檬酸,在使用總量相同的情況下,分批連續(xù)提取的重金屬總提取率均高于單次提取,且0.05mol/LEDTA連續(xù)4次提取和EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸連續(xù)提取所得的5種重金屬量相比,各自總量相接近,而檸檬酸是可生物降解的小分子有機(jī)酸,因此交替提取可能更可取。同時(shí),對(duì)于檸檬酸而言,0.2mol/L檸檬酸提取的重金屬量遠(yuǎn)高于0.05mol/L檸檬酸連續(xù)提取4次中第1次提取所得重金屬量;而EDTA則很不同,0.2mol/LEDTA提取重金屬量僅略高于0.05mol/LEDTA連續(xù)提取4次或EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸連續(xù)提取中第1次提取所得重金屬量。因此在本試驗(yàn)中,土壤在該EDTA濃度范圍內(nèi)時(shí),加大EDTA濃度對(duì)于提高重金屬提取效率沒有意義。Yip等認(rèn)為,用EDDS和EDTA等螯合劑提取重金屬,當(dāng)螯合劑和重金屬的摩爾比達(dá)到一定的值時(shí),提取量將不會(huì)增加[10]。

3結(jié)論

本研究通過分批淋洗試驗(yàn)分別研究了EDTA分批連續(xù)提取、EDTA與檸檬酸交替分批提取對(duì)污染水稻土重金屬的提取效果,同時(shí)與等量EDTA或檸檬酸單次提取的效果進(jìn)行了比較,得到如下結(jié)論:(1)EDTA分步連續(xù)提取、EDTA和檸檬酸交替連續(xù)提取所得金屬量接近,且均遠(yuǎn)高于檸檬酸分步連續(xù)提取所得金屬量。(2)不同分步連續(xù)提取金屬提取量的分布不同,對(duì)于EDTA分步連續(xù)提取以及EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸提取,在第1步提取的重金屬量占總提取量的分?jǐn)?shù)大于70%。(3)單次提取的金屬總量低于分步連續(xù)提取的對(duì)應(yīng)的金屬總量,且0.05mol/LEDTA4次連續(xù)提取和EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸連續(xù)提取所得4種重金屬各自總量相接近,而由于檸檬酸是可生物降解的小分子有機(jī)酸,因此交替提取可能更可取。(4)0.2mol/LEDTA提取的重金屬量僅略高于0.05mol/LEDTA連續(xù)4次提取或EDTA/檸檬酸/EDTA/檸檬酸連續(xù)提取中第1次提取所得重金屬量。因此,對(duì)于本試驗(yàn)土壤而言,在試驗(yàn)的EDTA濃度范圍內(nèi),加大EDTA用量對(duì)于提高重金屬提取效率影響不大。

綜合試驗(yàn)結(jié)果,采用EDTA對(duì)污染土壤進(jìn)行淋洗,可以考慮與檸檬酸聯(lián)合使用,并通過對(duì)不同聯(lián)合使用方式的深入研究,不但可以不降低淋洗效果,而且同時(shí)可以盡量提高工藝的環(huán)境友好性。

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