螯合劑在環(huán)境中的發(fā)展與應用

呂咨蔓，岳茹，梁婷

（河北農(nóng)業(yè)大學，河北滄州061100）

1 螯合劑與水環(huán)境治理

1.1 水環(huán)境污染現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟飛速發(fā)展，有效治理環(huán)境成為我們面臨的首要問題，其中，水環(huán)境污染尤為嚴峻。水環(huán)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(huán)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(huán)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(fā)現(xiàn)中，高分子螯合劑能通過各種途徑與一些不同價態(tài)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(chǎn)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?！八畟R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(huán)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(xiàn)狀

隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)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(fā)嚴峻。調查發(fā)現(xiàn)，重金屬污染常導致我國糧食大量減產(chǎn)。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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)，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(yè)污泥中重金屬

3.1 污泥重金屬污染現(xiàn)狀

隨著我國城市化進程加快，城市污水的排放問題越發(fā)顯著，為響應可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)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(yǎng)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(fā)現(xiàn)，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(shù)、金屬元素分布形態(tài)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(wěn)定常數(shù)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(huán)保的螯合劑

相比過去常用的EDTA生物降解性差、STPP使水環(huán)境富營養(yǎng)化、NTA的致癌危險，人們趨向于尋找更綠色環(huán)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(huán)境友好型且持續(xù)性的螯合劑，人們正不懈努力。

新型可生物降解環(huán)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(jīng)濟與保護生態(tài)的完美結合體，正確有效并廣泛利用GLDA可在環(huán)境保護的問題中取得巨大進展。