3种螯合剂对Cd、Cu复合污染土壤淋洗修复的对比研究

摘要

乙二胺四乙酸(EDTA)是目前重金属污染土壤修复中常用的高效淋洗剂,但其难以降解,对环境存在二次污染风险。该研究以EDTA为对照,选取谷氨酸N,N-二乙酸(GLDA)和亚氨基二琥珀酸(IDS)两种易降解材料为螯合淋洗剂,通过振荡模拟淋洗试验研究了4种典型条件下两种材料对土壤Cd、Cu的洗脱率,探讨了Cd、Cu复合污染土壤的淋洗修复技术中两种材料复配替代EDTA的可行性。结果显示,采用单一淋洗剂时,GLDA利于洗脱土壤Cd,而IDS利于洗脱土壤Cu;在试验的各条件下GLDA对土壤中Cd的洗脱率为47.64%—66.32%,IDS对土壤中Cu的洗脱率为25.44%—34.65%,均不及EDTA对土壤中Cd、Cu的洗脱率(分别为71.49%—74.11%和27.07%—39.12%);降低淋洗剂pH有利于提高土壤Cd、Cu的洗脱率;重金属与IDS、GLDA的物质的量比分别为1:5、1:10时土壤Cd、Cu的综合淋洗效果较优。IDS与GLDA混配的物质的量比为4:6时,土壤Cd、Cu的洗脱率分别为71.75%和33.61%,Cd洗脱率比同等用量的EDTA高出3.40个百分点,而Cu洗脱率仅比EDTA低5.89个百分点。综合考虑重金属洗脱率、螯合剂用量及淋洗时间等因素,建议在重金属污染土壤的淋洗修复中,调节重金属与螯合剂总量的物质的量比为1:10,淋洗体系固液比为1:10,淋洗时间为8 h,IDS和GLDA以物质的量比4:6复配,并分2次淋洗,该参数条件下土壤中Cd、Cu的洗脱效果与等量的EDTA相当。以上结果可为可生物降解螯合剂提升重金属污染土壤的淋洗修复效率提供理论参考。