一种采用复合淋洗液修复污灌区土壤重金属的方法

摘要

本发明公开了一种采用复合淋洗液修复污灌区土壤重金属的方法。它是由螯合剂氨三乙酸与表面活性剂十二烷基磺酸钠组成，其中螯合剂氨三乙酸与表面活性剂十二烷基磺酸钠的摩尔比为5-15mmol·kg

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，涉及采用复合淋洗液修复污灌区土壤重金属的方法。

背景技术

我国水资源还面临着各种污染问题，水资源缺乏已成为制约我国经济发展的重要因素之一。合理的使用污水灌溉既能缓解水资源紧张的问题，还能节约水资源、减轻对环境的污染。污灌是指对城市生活污水和工业废水进行无害化处理后，直接或间接用于农田污水灌溉、园林污水灌溉和地下水库回灌。建国后我国于1957年开始兴建污水灌溉工程，至今历时半个多世纪，在此期间我国也通过了相关的污灌原则、方针以及标准。

污水灌溉在一定程度上缓解了水资源的短缺，但是随着污灌规模的扩大，对土壤的影响越来越明显。改变土壤的理化性质、有机物污染和重金属污染。污水灌溉是土壤重金属的重要来源之一，北京市凉凤污灌区土壤中有7中重金属高于背景值，并且有逐渐增加的趋势；甘肃白银市污灌区土壤受到重金属离子严重污染，需要经过多种措施综合治理才能缓解污染状况。

中国的污水灌溉大致可分为3个阶段：1957年以前是自发使用污水灌溉时期，从20世纪40年代开始，在北京附近开始有人利用废水灌溉农田；1957年污水灌溉被列入国家科研计划，至1972年期间我国污灌得到了初步发展；1972年至今污水灌溉迅速发展。自60年代初以来，我国污灌面积迅速扩大，北方旱作地区分布了北京、天津、保定、沈阳、石家庄、郑州等著名的污灌区，这些地区占全国污灌面积的90%以上，而南方和高原地区的污灌面积相对较小。由于污水处理设施效率低，费用昂贵等，大量未经处理的污水作为水源直接灌溉农田。

国外也有很多国家和地区采用污水对农田进行灌溉。美国是世界上利用污水较早的国家，目前全美城市污水用于灌溉的占总量的60%，城市污水的处理率达到100%。日本从20世纪60年代初就开始回收污水，目前先将污水处理后，使各项指标达标后再引入农田进行灌溉。极度缺水的以色列污水处理率已达90%以上, 利用率也有70%,其中57%的污水净化后用于浇灌农业和园林草地。法国使用污水灌溉的时间接近一个世纪，一方面政府大力开展污水处理研究，另一方面政府很重视污水灌溉对农副产品品质的影响，专门成立了污灌健康指导协会，定期发布相关信息并对污水灌溉情况进行监督，政府还指导人们将不同类型的污水进行分类灌溉。德国污水灌溉的历史有100多年,柏林市周边地区于1928年就建立了12个污灌农庄,面积达1万hm²。虽然柏林市现已建造完备的城市污水处理系统,这些污水灌溉农庄还是作为城市污水处理的一个重要组成部分。还有巴西、阿根廷、希腊、智利等国家在污水利用方面也有大量的实践经验。

污水灌溉在一定程度上缓解了水资源的短缺，但是随着污灌规模的扩大，对土壤的影响越来越明显。改变土壤的理化性质、有机物污染和重金属污染。污水灌溉是土壤重金属的重要来源之一，北京市凉凤污灌区土壤中有7中重金属高于背景值，并且有逐渐增加的趋势；甘肃白银市污灌区土壤受到重金属离子严重污染，需要经过多种措施综合治理才能缓解污染状况。

污水中含有大量的重金属元素，在土壤中积累会影响植物对养分的吸收和利用，也会打乱植物的代谢平衡在北京郊区进行田间实验，结果表明污灌影响了夏玉米的株高、叶面积指数，使其产量和干物质明显减少。污灌区作物品质的污染主要表现是农产品中重金属含量超标以及营养成分的改变。有研究表明,使用污水灌溉泥田大米的各个品质指标均比清水灌溉泥田的有明显下降。也有研究检测污水灌溉的土地上生长的马铃薯、甜菜等农产品, 结果表明其中Cd含量与土壤溶液中Cd含量呈线性相关。

农业环境保护所在1997年对全国24个省市300多个污染区的农产品进行调查，结果表明小麦、玉米重金属超标率为15.5%、14.0% ,重金属污染主要以汞、铬、镉、砷等为主。污水灌溉还会使小麦和水稻的蛋白质含量降低,随着污灌年限的延长,作物的品质会逐年下降。污灌还会明显的降低蔬菜中维生素C含量,其他营养成分的含量则是有增有减。

污水中的重金属主要富集在污灌区土壤表层 0-20 cm之间。土壤对重金属的吸附降低了重金属向地下的迁移。有研究表明长期污灌的地区, 当地的地下水没有受到重金属的污染，多数情况下,污灌水中的重金属并不会对地下水产生明显的影响。也有研究表明, 土壤中的重金属尤其是 Cd会随淋溶时间的增加表现出向下迁移的趋势, 从而对地下水造成威胁。总之，污灌的污水中有一部分污染物是被土壤吸附，而另一部分则会向土壤下层移动，最终对浅层地下水造成一定的影响。

污水灌溉一方面造成土壤和农产品污染，使得污染物在作物或者胜出中积累，然后通过食物链进入人，继而导致各种慢性疾病的发病率上升；另一方面长期的污灌会导致地下水水体污染，人们日常饮水或牲畜饮用后也会危害人畜健康；还有长时间的污水灌溉，对直接接触的农民身体状况也会有影响。如江西的赣州和大余以及广东的韶关和曲江、湖南、陕西等19个地区都有个别地区产生“镉米”的情况，如果长期食用这样的农产品，会对人的身体健康造成危害。

由于直接用大量未经处理的污水灌溉，水质超标，污灌面积又盲目扩大，造成土壤和作物及地下水的污染，污水灌溉已经是造成我国农村水环境恶化的主要原因之一。污水灌溉大部分是农民自发的，他们多数是在得不到清水的情况下，自发的引入城市生活及工业废水作为灌溉水源，这在我国北方大中城市的近郊区是很普遍的。

传统的土壤重金属污染修复技术有排土填埋法、稀释法、淋洗法、物理分离法和化学法等。与传统的处理方式相比,植物修复的主要优点是成本低,处理设施简单,适合大规模的应用,利于土壤生态系统的保持,对环境扰动小,具有美学价值等特点。

在土壤重金属污染的生物修复中应用较早、较广泛的是植物修复技术。植物修复就是利用植物吸收、累积和固定土壤中的重金属污染物,将其转移到根部或地上部分,然后在适当的生长阶段进行收获,经过处理后,灰化回收重金属或进行填埋。陈同斌等首次报到了蜈蚣草能大量富集As的研究结果,同时分析了该植物不同器官对重金属的富集量,发现蜈蚣草不同器官组织中As的含量为羽片>叶柄>根系,说明As在该植物体中容易向上运输和富集,显示出蜈蚣草对As有极强的耐性和独特的富集能力。Sun等研究发现,生长在含Cd矿渣土壤里的东南景天植株茎和叶中Cd含量明显高于根部,而生长在非Cd矿区的东南景天植株根部Cd含量则明显高于茎叶中的含量,从而证实东南景天对Cd也有较强的富集作用。田胜尼等通过与鹅冠草的比较认为,香根草无论是对Cu、Pb、Zn单一污染还是复合污染都有较好的修复功能。叶春和研究了紫花苜蓿对Pb污染土壤的修复及活化机理,从X-ray微区分析结果看出,细胞间隙Pb含量最高,细胞壁和液泡次之,胞质中最低; Pb在紫花苜蓿体内主要以难溶的形式存在,紫花苜蓿对Pb的耐受与植物络合素的形成有关。由于紫花苜蓿生物量高,所以,紫花苜蓿可以当作是土壤Pb污染的一种理想修复植物。植物根系分泌物能改变土壤根际环境，可使多价态的 Cr、Hg、As的价态和形态发生改变，影响其毒性效应。植物的根毛可直接从土壤交换吸附重金属增加根表固定。但是，有的用于修复重金属污染土壤的超富集植物的生长周期长、生物量相对较小，对于某些生物有效性低的重金属的富集效率低，这使得单一的使用植物修复受到限制。

现实中土壤中污染物种类繁多，复合污染普遍，污染程度与厚度差异大，同时地球表层的土壤类型多，其组成、性质、条件的区域差异明显，而且修复后土壤再利用式的空间规划要求不同。因此，单项修复技术往很难达到修复目标，而开发复合修复模式就成为土壤污染修复的主要研究方向。

现今开始投入应用的复合修复技术的主要类型有植物/微生物联合修复、动物/植物联合修复以及化学/物化-生物联合修复。植物/微生物联合修复的机理是高等植物与土壤微生物在生长过程中往往存在协同作用，一方面植物可以提供土壤微生物生长所需的碳源，同时又经叶茎向根部输送氧气，形成有利于氧化的微环境，促进好氧微生物对污染物的分解作用。化学/物化-生物联合修复能够发挥化学或物理修复的周期短、见效快的优势，结合非破坏性的生物修复特点，发展基于化学-生物修复技术是最具应用潜力的污染土壤修复方法。如利用有机络合剂的配位溶出,增加土壤溶液中重金属浓度，提高植物的吸收效率，从而实现强化诱导植物吸取修复。因此，提高植物吸收富集重金属的方法，除了使用和继续发现富集能力强和生物量大的超富集植物以外，我们可以在植物修复过程中添加人工或者天然的螯合剂以及其它的强化措施来提高植物吸收富集重金属的能力。

    螯合剂诱导植物提取修复重金属，它一方面可以增加重金属在土壤中的溶解度，另一方面可以提高重金属根际扩散能力，还能促进重金属从根系向地上部转运。Pealosa等研究了几种促进羽扇豆修复土壤重金属污染的因素,结果发现,螯合剂NTA能够促进金属离子 (Fe、Mn、Cu、Zn、Cd)迁移,促使羽扇豆所含的金属离子浓度升高,尤其是As、Cd和Pb浓度增加更明显。钱猛等在Cu、Zn、Pb、Cd复合污染土壤上种植海州香薷，施用5 mmol·kg^-1EDTA后，Cu、Zn、Pb、Cd的浓度分别比对照提高27.4、3.2、17.6和89.5倍。Stanhope 等研究表明，随着 EDTA 浓度的增加，土壤中 Cu、Zn、Cd、Pb、Ni可溶态重金属的含量占总重金属含量的比例呈线形提高。螯合诱导植物修复过程中螯合剂的使用时间很重要，一般是在植物收获前 1~2 周内加入，此时植物生长发育成熟，短时间内处理后对生长量影响较小，植物提取的重金属总量会大幅增加。

通过温室大棚盆栽实验，研究螯合剂和表面活性剂单独或复合处理辅助金福菇修复重金属污染土壤的效果。结果表明，高浓度的EDTA使金福菇的生物量比对照降低，子实体Pb、Cu和Cd的浓度分别比对照提高15~88倍、0.8~3.3倍和0.5~0.6倍. 单独添加表面活性剂时，各处理生物量与对照没有显著差异，且重金属浓度变化幅度没有单独添加EDTA的处理大。但这种常规的络合剂具有较强的生物毒性。因此，新型修复剂的应用引起了广泛关注。

目前多数报道和研究均表明我国污水灌溉土壤有不同程度的重金属污染，这对环境还有人类的危害是显而易见的，并且目前实验室的研究成果还暂时不能应用于大田，找到可行的、适用于修复污灌土重金属的方法或技术很必要。土壤重金属污染具有复杂性、不可逆性和表聚性等特点，单一治理方法很难将其去除干净，两种或两种以上修复技术相结合的修复技术，能够较好发挥各自的优点，更加利于土壤重金属污染的修复。组合修复技术是近年来研究是比较受关注的修复技术。

污灌土建植草坪植物，添加可降解的螯合剂，分别再以表面活性剂作为辅助，使草坪建植体系的重金属达到淋洗修复的目的，这不但能避免重金属进入食物链危害人类，同时还可将草皮卷应用于城市绿化，另外草坪植物较强的再生性也适合用于修复。污灌土重金属含量达标以后可以继续应用于农业生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用复合淋洗液修复污灌区土壤重金属的方法。本发明在优化实验的基础上，通过使用模拟酸雨对修复后的土壤进行淋洗，达到草坪建植体系污水灌溉区土壤重金属污染的淋洗修复的目的。为实现此目的，本发明提供如下的技术方案：

一种复合淋洗液，其特征在于它是由螯合剂氨三乙酸与表面活性剂十二烷基磺酸钠组成，其中螯合剂氨三乙酸与表面活性剂十二烷基磺酸钠的摩尔比为5-15mmol·kg^-1NTA：1 mmol·kg^-1十二烷基磺酸钠。

本发明进一步公开了复合淋洗液修复污灌区土壤重金属的方法，其特征在于按如下的步骤进行：

（1）材料的处理：

选用我国北方比较常见多年生高羊茅(Festuca arundinacea L.)为实验材料；

螯合剂选用氨三乙酸，表面活性剂选用十二烷基磺酸钠；

供试土壤取自天津市西青区污灌区，将采集的土壤去除草根、石块后平摊于透明塑料布上，放置于通风处，自然风干2~3 d后，过2 mm筛备用。土壤有机质含量3.62%，全氮量0.19%，全磷量5.4 g·kg^-1，全钾量787.3 mg·kg^-1，pH7.28，土壤含水量4.13%，电导率0.44 ms·cm^-1。土壤中Cd、Cu和Zn的含量分别为7.13、146.31和795.56 mg·kg^-1，分别是土壤环境质量二级标准（GB156182-1995）的23.8、1.5和3.2倍。

人工雨水的制备：根据监测出的天津市全市降水pH年平均值为5.59，为酸性降雨。本实验用(NH₄)₂SO₄、Na₂SO₄、K₂SO₄、MgSO₄、Ca(NO₃)₂、Mg(NO₃)₂、H₂SO₄配制出SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-、NH₄⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、K⁺、Na⁺浓度分别为14.96、6.54、1.68、3.71、0.82、1.38、0.64和0.78 mg·L^-1的雨水，并用HCl调配pH为5.59。

（2）实验方法：

向直径为3 cm，高30 cm的PVC管中加入220g供试土壤，底部用棉布和尼龙网封口，然后在每个管中种植0.3g高羊茅草种，将PVC管吊起并固定好，下端配放锥形瓶接取渗漏液，草坪植物培养在实验室内进行，经常调换位置以保证光照一致，培养期间室内温度12~28℃，相对湿度34~56%，培植期间正常供水，以维持植物正常生长。植物生长30 d，按照实验设计分别将相应浓度的NTA或十二烷基磺酸钠按所需剂量，一次性施加于相应处理组的基质表面，处理10d后收获草坪植物地上部分，刈割的第二天，进行第一次酸雨淋洗，每次30ml（相当于42mm降水量) ，每7天一次，共淋洗三次，最后收集淋洗液，最后用TAS-990原子吸收分光光度计测定消化液中重金属含量；其中相应浓度的NTA或十二烷基磺酸钠指的是下面的其中一种：

5-15 mmol·kg^-1NTA；

5 mmol·kg^-1NTA+1 mmol·kg^-1十二烷基磺酸钠；

10 mmol·kg^-1NTA+1 mmol·kg^-1十二烷基磺酸钠；

15 mmol·kg^-1NTA+1 mmol·kg^-1十二烷基磺酸钠。

3、权利要求2所述复合淋洗液修复污灌区土壤重金属的方法，其中的重金属指的是Cd、Cu、Zn含量。

本发明更进一步公开了复合淋洗液修复污灌区土壤重金属的方法在增加重金属淋洗修复能力方面的应用。其中所述的复合淋洗液指的是5 mmol·kg^-1NTA：1 mmol·kg^-1十二烷基磺酸钠或者10 mmol·kg^-1NTA：1 mmol·kg^-1十二烷基磺酸钠

本发明通过试验所达到的结论：在酸雨淋溶下，NTA与十二烷基磺酸钠共同使用的处理组淋溶液Cd、Cu、Zn浓度均比对照以及同浓度NTA组的有提高，另外有研究表明酸雨可以加速土壤酸化，使重金属的活性增强，结果表明：NTA和十二烷基磺酸钠的使用在活化重金属的同时也增加了重金属淋洗修复能力。

材料与方法

1.1 实验材料

选用我国北方比较常见多年生高羊茅(Festuca arundinacea L.)为实验材料。

螯合剂选用氨三乙酸（NTA），分子式为N(CH₂COOH)₃，购于国药集团化学试剂有限公司，为分析纯。

表面活性剂选用十二烷基磺酸钠，分子式为C₁₂H₂₅NaO₃S，购于北京化学试剂公司，为分析纯。

供试土壤取自天津市西青区污灌区，将采集的土壤去除草根、石块后平摊于透明塑料布上，放置于通风处，自然风干2~3 d后，过2 mm筛备用。土壤有机质含量3.62%，全氮量0.19%，全磷量5.4 g·kg^-1，全钾量787.3 mg·kg^-1，pH7.28，土壤含水量4.13%，电导率0.44 ms·cm^-1。土壤中Cd、Cu和Zn的含量分别为7.13、146.31和795.56 mg·kg^-1，分别是土壤环境质量二级标准（GB156182-1995）的23.8、1.5和3.2倍。

人工雨水的制备：根据监测出的天津市全市降水pH年平均值为5.59，为酸性降雨。本实验用(NH₄)₂SO₄、Na₂SO₄、K₂SO₄、MgSO₄、Ca(NO₃)₂、Mg(NO₃)₂、H₂SO₄配制出SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-、NH⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、K⁺、Na⁺浓度分别为14.96、6.54、1.68、3.71、0.82、1.38、0.64和0.78 mg·L^-1的雨水，并用HCl调配pH为5.59。

1.2 实验处理

实验设计：不加NTA和十二烷基磺酸钠的对照（I）；5 mmol·kg^-1NTA（II）；10 mmol·kg^-1NTA（III）；15 mmol·kg^-1NTA（IV）；5 mmol·kg^-1NTA+1 mmol·kg^-1十二烷基磺酸钠（V）；10 mmol·kg^-1NTA+1 mmol·kg^-1十二烷基磺酸钠（VI）；15 mmol·kg^-1NTA+1 mmol·kg^-1十二烷基磺酸钠（VII）。每个处理3次重复。

1.3草坪植物培养

向直径为3 cm，高30 cm的PVC管中加入220g供试土壤，底部用棉布和尼龙网封口，然后在每个管中种植0.3g高羊茅草种，将PVC管吊起并固定好，下端配放锥形瓶接取渗漏液。草坪植物培养在实验室内进行，经常调换位置以保证光照一致，培养期间室内温度12~28℃，相对湿度34~56%。培植期间正常供水，以维持植物正常生长。植物生长30 d，按照实验设计分别将相应浓度的NTA或十二烷基磺酸钠按所需剂量溶于蒸馏水，一次性施加于相应处理组的基质表面；对照用等量的蒸馏水浇灌。处理10d后收获草坪植物地上部分。刈割的第二天，进行第一次酸雨淋洗，每次30ml（相当于42mm降水量) ，每7天一次，共淋洗三次。最后收集淋洗液。

1.4 指标测定

重金属含量的测定：取淋洗液5mL，用硝酸和高氯酸在120-140℃下消化，所得溶液用蒸馏水定容至10mL。最后用TAS-990原子吸收分光光度计测定消化液中重金属（Cd、Cu、Zn）含量。

1.5 数据分析处理

采用SPSS17.0软件对数据进行统计分析。

2 研制结果分析

从表1可以看出，15 mmol·kg^-1NTA联合十二烷基磺酸钠组渗漏液的Cd、Cu、Zn浓度达到最大，分别是对照的2.35、2.00、5.83倍。NTA联合十二烷基磺酸钠处理组与同浓度的NTA组相比Cd、Cu、Zn浓度都有提高。根据国家关于地下水质量标准（GB/T14848-93）中的规定，Ⅲ类标准以人体健康基准值为依据，主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。地下水环境质量III类标准Cd、Cu、Zn的浓度要不大于0.01、1.0、1.0mg·L，本实验中渗滤液中Cd的浓度均超过III类标准，但是Cu、Zn浓度未超过III类标准。

 

表1 不同处理下渗漏液中重金属的浓度（ug/mL）

处理CdCuZn不加NTA和十二烷基磺酸钠0.017±0.003e0.213±0.027d0.047±0.012d5 mmol·kg^-1NTA0.024±0.002de0.260±0.071cd0.126±0.017c10 mmol·kg^-1NTA0.028±0.007cd0.298±0.107cd0.189±0.026b15 mmol·kg^-1NTA0.045±0.008b0.374±0.073bc0.268±0.057a5 mmol·kg^-1NTA+十二烷基磺酸钠0.037±0.007bc0.435±0.028b0.182±0.026bc10 mmol·kg^-1NTA+十二烷基磺酸钠0.036±0.005bc0.427±0.073b0.205±0.016b15 mmol·kg^-1NTA+十二烷基磺酸钠0.057±0.004a0.638±0.063a0.274±0.050a

同列数据不同字母表示差异显著（P<0.05）

3 研制结论

本技术中，在酸雨淋溶下，NTA与十二烷基磺酸钠共同使用的处理组淋溶液Cd、Cu、Zn浓度均比对照以及同浓度NTA组的有提高，另外有研究表明酸雨可以加速土壤酸化，使重金属的活性增强，结果表明：NTA和十二烷基磺酸钠的使用在活化重金属的同时也增加了重金属淋洗修复能力。污灌土重金属含量达标以后可以继续应用于农业生产。

具体实施方式：

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，下述各实施例仅用于说明本发明而并非对本发明的限制。其中所用到的化学试剂均有市售。

实施例1

复合淋洗液修复污灌区土壤重金属的方法，其特征在于按如下的步骤进行：

（1）材料的处理：

选用我国北方比较常见多年生高羊茅(Festuca arundinacea L.)为实验材料；

螯合剂选用氨三乙酸，表面活性剂选用十二烷基磺酸钠；

供试土壤取自天津市西青区污灌区，将采集的土壤去除草根、石块后平摊于透明塑料布上，放置于通风处，自然风干2~3 d后，过2 mm筛备用。土壤有机质含量3.62%，全氮量0.19%，全磷量5.4 g·kg^-1，全钾量787.3 mg·kg^-1，pH7.28，土壤含水量4.13%，电导率0.44 ms·cm^-1。土壤中Cd、Cu和Zn的含量分别为7.13、146.31和795.56 mg·kg^-1，分别是土壤环境质量二级标准（GB156182-1995）的23.8、1.5和3.2倍。

人工雨水的制备：根据监测出的天津市全市降水pH年平均值为5.59，为酸性降雨。本实验用(NH₄)₂SO₄、Na₂SO₄、K₂SO₄、MgSO₄、Ca(NO₃)₂、Mg(NO₃)₂、H₂SO₄配制出SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-、NH₄⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、K⁺、Na⁺浓度分别为14.96、6.54、1.68、3.71、0.82、1.38、0.64和0.78 mg·L^-1的雨水，并用HCl调配pH为5.59。

（2）实验方法：

向直径为3 cm，高30 cm的PVC管中加入220g供试土壤，底部用棉布和尼龙网封口，然后在每个管中种植0.3g高羊茅草种，将PVC管吊起并固定好，下端配放锥形瓶接取渗漏液，草坪植物培养在实验室内进行，经常调换位置以保证光照一致，培养期间室内温度15℃，相对湿度35%，培植期间正常供水，以维持植物正常生长。植物生长30 d，按照实验设计分别将相应浓度的NTA或十二烷基磺酸钠按所需剂量，一次性施加于相应处理组的基质表面，处理10d后收获草坪植物地上部分，刈割的第二天，进行第一次酸雨淋洗，每次30ml（相当于42mm降水量) ，每7天一次，共淋洗三次，最后收集淋洗液，最后用TAS-990原子吸收分光光度计测定消化液中重金属Cd、Cu、Zn含量；其中相应浓度：5 mmol·kg^-1NTA+1 mmol·kg^-1十二烷基磺酸钠；

实施例2

复合淋洗液修复污灌区土壤重金属的方法，其特征在于按如下的步骤进行：

（1）材料的处理：

选用我国北方比较常见多年生高羊茅(Festuca arundinacea L.)为实验材料；

螯合剂选用氨三乙酸，表面活性剂选用十二烷基磺酸钠；

供试土壤取自天津市西青区污灌区，将采集的土壤去除草根、石块后平摊于透明塑料布上，放置于通风处，自然风干2~3 d后，过2 mm筛备用。土壤有机质含量3.62%，全氮量0.19%，全磷量5.4 g·kg^-1，全钾量787.3 mg·kg^-1，pH7.28，土壤含水量4.13%，电导率0.44 ms·cm^-1。土壤中Cd、Cu和Zn的含量分别为7.13、146.31和795.56 mg·kg^-1，分别是土壤环境质量二级标准（GB156182-1995）的23.8、1.5和3.2倍。

人工雨水的制备：根据监测出的天津市全市降水pH年平均值为5.59，为酸性降雨。本实验用(NH₄)₂SO₄、Na₂SO₄、K₂SO₄、MgSO₄、Ca(NO₃)₂、Mg(NO₃)₂、H₂SO₄配制出SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-、NH₄⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、K⁺、Na⁺浓度分别为14.96、6.54、1.68、3.71、0.82、1.38、0.64和0.78 mg·L^-1的雨水，并用HCl调配pH为5.59。

（2）实验方法：

向直径为3 cm，高30 cm的PVC管中加入220g供试土壤，底部用棉布和尼龙网封口，然后在每个管中种植0.3g高羊茅草种，将PVC管吊起并固定好，下端配放锥形瓶接取渗漏液，草坪植物培养在实验室内进行，经常调换位置以保证光照一致，培养期间室内温度25℃，相对湿度45%，培植期间正常供水，以维持植物正常生长。植物生长30 d，按照实验设计分别将相应浓度的NTA或十二烷基磺酸钠按所需剂量，一次性施加于相应处理组的基质表面，处理10d后收获草坪植物地上部分，刈割的第二天，进行第一次酸雨淋洗，每次30ml（相当于42mm降水量) ，每7天一次，共淋洗三次，最后收集淋洗液，最后用TAS-990原子吸收分光光度计测定消化液中重金属Cd、Cu、Zn含量；其中相应浓度：10 mmol·kg^-1NTA+1 mmol·kg^-1十二烷基磺酸钠。