绿色螯合剂EDDS在环境污染治理中的应用

陈胜鲁(宿迁市城市规划设计研究院有限公司, 江苏 宿迁 223800)

0 引言

螯合剂的种类繁多，有人工合成的，如EDTA、DTPA和EGTA等；有自然形成的，如NTA、EDDS（可由自然界的微生物Amycolatopsis japonicum sp.Nov.等产生）。下面主要介绍绿色螯合剂EDDS及其在治理环境污染中的应用。

1 EDDS在土壤修复中的应用

(1)重金属污染土壤的修复 利用植物对土壤中重金属的吸收和富集作用，通过种植物去除受污染土壤中的重金属。植物修复技术可分为植物提取、植物过滤、植物挥发和植物稳定四种类型。植物提取技术是利用高生物量的重金属超富集生物对土壤重金属的吸收和转移作用，使其富集到植物的地上部分，随后通过收割地上部分和集中处理去除污染[1]。

(2)EDDS在植物修复中的研究 在王国庆[2]等人的研究中，通过水培试验研究了红麻对水培营养液中Cu及Cu-EDDS的吸收和富集效应。试验结果表明，能源植物红麻各组织中Cu的富集浓度依次为：根＞叶＞茎（皮）。扫描电镜－能谱分析表明，红麻根系从水培溶液中吸收的Cu主要经木质部导管向地上部运输。EDDS处理及Cu/EDDS摩尔比＜1时，对红麻生长无急性植物毒性。红麻纤维皮层内Cu含量低于其他组织内的Cu含量，并低于纺织产品Cu含量标准(HJBZ 30-2000)。预测在Cu污染土壤上种植红麻，可望实现红麻纤维的安全生产，同时可能实现对轻度Cu污染土壤的植物稳定和吸取修复。

重金属离子通常会和一些有机物（如苯，甲苯，乙苯，二甲苯和多环芳烃等）在土壤中结合形成新的复合污染物[3]。在众多土壤修复技术中，土壤冲洗法是一种比较引人注目的方法，与其他技术相比，土壤冲洗法相对比较简单，通过选取适当的萃取剂可以对特定污染物达到很高的提取效率。实验结果表明，使用乳酸乙酯强化的EDDS溶液对土壤进行冲洗，可以同时去除受污染土壤中的重金属和多环芳烃[4]。

2 EDDS的应用展望

(1)提取污泥中重金属 根据Zhang Lihua[5]等人的研究，对取自上海市桃浦污水处理厂的污泥进行抽取重金属Cu的实验，讨论在不同pH、不同浓度的EDDS条件下Cu的抽取效率。当pH≥4.5、EDDS与Cu的摩尔比为10∶1时，抽取效率可维持在70%左右。

目前，EDDS用于城市污泥重金属提取的研究还比较少，可考虑利用可生物降解的EDDS 来提取城市污泥中的重金属元素，以有效降低城市污泥中重金属的含量，增加城市污泥资源化的利用效率。

(2)处理工业废水 工业废水通常会产生一些对生命体造成不可逆危害的物质，如重金属。水体中重金属污染物的去除有以下比较常见的方法：沉淀、离子交换、混凝、浮选、反渗透、膜过滤、溶剂萃取等。然而，上面提到的多数工艺都因成本高、效率低而不可取[6]。

3 结语

EDDS作为一种环境友好型螯合剂，具有较小的生物毒性，使其具有开阔的应用前景。但目前EDDS等螯合剂的价格普遍比较昂贵，严重限制了其在污染治理中的应用与推广。为此，应该加强对化工生产的研究，使用来源广泛、制备简单的原料；研发出条件温和、清洁的生产工艺，生产出品质优良、价格低廉的绿色螯合剂，以推动EDDS在治理环境污染问题中的应用。

[1]张玉秀,黄智博,柴团耀.螯合剂强化重金属污染土壤植物修复的机制和应用研究进展[J].自然科学进展,2009,19(11).

[2]王国庆,李敏骆,永明，等．红麻对Cu和Cu-EDDS的吸收和富集．土壤 (Soils),2006,38 (5): 626～631.

[3]Ahtiainen, J., R. Valo, M. J?rvine, and A.Joutti. 2002. Microbial toxicity tests and chemical analysis as monitoring parameters at composting of creosote-contaminated soil. Ecotoxicol. Environ. Saf.53:323-329.

[4]Yuanyuan Sun, Liangliang Ji, Wei Wang,Xiaorong Wang, and Jichun Wu Simultaneous Removal of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Copper from Soils using Ethyl Lactate-Amended EDDS Solution.Environ. Qual. 38:1591-1597 (2009).

[5]Zhang Lihua,Zhu Zhiliang,etc. Extraction of copper from swage sluge using biodegradable chlant EDDS. Science Direct. Journal of Environmental Sciences 20(2008)：970-974.

[6]Dorota Ko?odyńska. Green complexing agent —EDDS in removal of heavy metal ions on strongly basic anion exchangers. Desalination 280(2011)：44-57.