生态环境学报２００９，１
８（２）：７７７．７８２
ＥｃｏＩｏｇｙ ａｒＩｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
ｈ仕ｐ：／／１Ⅳ、Ⅳ、Ⅳ．ｊｅｅｓｃｉ．ｃｏｍ
Ｅ－ｍａｉｌ：ｅｄｉｔｏｒ刨ｅｅｓｃｉ．ｃｏｍ
螯合剂在重金属污染土壤修复中应用研究进展
丁竹红１’３，胡忻２，尹大强Ｌ
４
１．污染控制与资源化国家重点实验室倩京大学环境学院．江苏南京２ｌ００９３；２．南京大学现代分析中心，江苏南京２ｌ００９３；
３．南京工业大学环境学院，江苏南京２１０００９；４．同济大学环境学院，上海２０００９２
摘要：螯合剂在重金属污染土壤修复中具有重要的作用。文章结合国内外的研究成果和最新研究进展，从螫合剂对重金属的
活化效率及其影响因素、螯合剂在土壤中风险评价、生物可降解性螯合剂ｓ，ｓ．ＥＤＤｓ在化学淋洗修复和植物修复中的应用等
几个方面论述了国内外螯合剂的研究现状，总结了在螫合剂应用研究中存在的问题，同时指出必须对螫合剂对重金属在土壤
中的存在形态的影响以及螯合剂对矿物元素的作用，螯合剂与污染土壤组分作用的微观机理等进行深入的研究。
关键词：土壤；重金属污染；修复；螯合剂
中图分类号：ｘ５３
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７４＿５９０６（２００９）０２．０７７７．０６
土壤环境质量直接关系到农产品的安全，进而
威胁动物和人类健康。因此，重金属污染土壤修复
的研究已成为当前国内外的热点科学问题和前沿
领域。目前，重金属土壤污染的修复主要采用物理
化学法和植物修复法。无论是物理化学修复还是植
物或微生物修复，可以从机理上概括为２类：①改
变重金属在土壤中的存在形态，使其由活化态转变
为稳定态从而降低其在环境中的迁移性和生物可
利用性；②二是从土壤中去除重金属，以使其存留
浓度接近或达到背景值【¨。螯合剂可以通过与土壤
溶液中的重金属离子结合，改变重金属在土壤中的
存在形态，使重金属从土壤颗粒表面解吸，由不溶
态转化为可溶态，从而大大活化土壤中的重金属。
为淋洗或植物的吸收创造有利条件。因此，在重金
属污染土壤的物理化学法和植物修复法中，螯合剂
的应用受到广泛的关注。
１螯合剂种类
在土壤重金属污染修复应用及研究中采用的
螯合剂主要有２大类型。第一类是氨基多羧酸类
（ａｍｉｎｏｐｏｌｙｃａ而ｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄｓ，ＡＰＣＡｓ），如人工合成
的螯合剂ＥＤｌ’Ａ（乙二胺四乙酸）、ＤＴＰＡ（二乙三
胺五三乙酸）、ＨＥＤＴＡ（羟乙基替乙二胺三乙酸）、
ＥＧＴＡ（乙二醇双四乙酸）、ＥＤＤＨＡ（乙二胺二乙
酸）、ＣＤＴＡ（环已烷二胺四乙酸），以及天然螯合剂
Ｓ，Ｓ．ＥＤＤＳ（Ｓ，Ｓ．乙二胺二琥珀酸）和ＮＴＡ（二乙基
三乙酸）等【２】。ＡＰｃＡｓ因具有较强的活化能力而被广
泛应用，尤其是ＥＤＴＡ。ＥＤＴＡ对Ｐｂ等金属的螯合能
力很强。Ｓａｌｉｄｏ等【ｊｊ（２００３）向含Ｐｂ３３８ ｍｇ‘ｋｇ叫的土
壤施加ｌＯ ｍｍｏＩ・ｋｇ一的ＥＤＴＡ导致印度芥菜（且
胁疗彻）积累约３２
ｍｇ的Ｐｂ。Ｗｕ等卜Ｊ（２００３）实验
表明，ＥＤＴＡ可以增加印度芥菜（Ｂｒａｓｓｉｃａ ｉｕｎｃｅａ）地
上部Ｃｕ和Ｐｂ的含量，分别是对照的２倍和３倍。
还有一类是一些天然的低分子有机酸（Ｎａｎ吼ｌ
ｌｏｗ
ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｗｅｉｇｌｌｔ
ｏ喀ａＩｌｉｃ
ａｃｉｄｓ，ＮＬＭＷＯＡｓ），
如柠檬酸、草酸、酒石酸、苹果酸、丙二酸等，能
促进金属离子的解吸附作用，通过与金属离子形成
可溶性的络合物来增加金属离子的活性和移动性。
Ｈｕａｎｇ掣５１（１９９７）利用柠檬酸处理ｕ污染的土壤后，
印度芥菜和中国白菜中地上部Ｕ的浓度从不足５
ｍｇ・ｋｇ。１增加到了５
０００
ｍｇ・ｋｇ。１以上（土壤中总Ｕ为
７５０
ｍｇ・ｋｇ。１）。电动修复Ｃｕ污染土壤时，一般利用
柠檬酸及其盐组成的清洗剂，柠檬酸不仅对目标污
染物有很高的溶解度和缓冲容量，保证电修复过程
中ｐＨ值的稳定，避免目标组分发生沉淀，而且由
于具有较好的环境安全性，可避免二次污染。
２影响螯合剂对重金属的活化效率的主要
因素
２．１
螯合剂种类的效应
不同的螯合剂对各金属元素的活化能力差异
很大，一般认为ＡＰＣＡｓ因具有较强的活化能力，尤
其是ＥＤＴＡ；小分子有机酸的作用则弱得多。研究
表明，在相同浓度下，ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、ＮＴＡ、柠檬
酸对Ｃｄ的提取效率大小依次为
ＥＤＴＡ＞ＤＴＰＡ，ＮＴＡ＞柠檬酸Ｉ
ｏ。。ＨＥＤＴＡ、ＥＤＴＡ、
ＤＴＰＡ、ＥＧＴＡ、ＥＤＤＨＡ诱导Ｐｂ在豌豆（Ｐ．５口ｆｆ瑚优Ｌ．
ｃｖ．Ｓｐａｒｋｌｅ）和玉米（Ｚ．ｍ口弦Ｌ．ｃｖ．Ｆｉｅｓｔａ）中的积累的
能力的大小顺序为ＥＤＴＡ＞ＨＥＤＴＡ＞ＤＴＰＡ＞
ＥＧＴＡ＞ＥＤＤＨＡ
Ｉ）Ｊ。ＨＥＤＴＡ、ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ诱导
大白菜（曰．唧口）茎叶中Ｐｂ的能力的大小为ＥＤＴＡ＞
ＨＥＤＴＡ＞ＤＴＰＡＩ卜引。Ｂｌａｙｌｏｃｋ等例（１９９７）研究了
基金项目：污染控制与资源研究国家重点实验室开放研究基金项目（ＰＣＩ时０６００１）；国家自然科学基金项目（２０６０７０ｌＯ）
作者简介：丁竹红（１９７７年生）．女，讲师．博士研究生，主要从事元素形态分析及生态毒理研究。Ｂ呲ｉｌ：∞ｎｇｓｈｕ７１１ｌ＠ｓｉＩｌａ．ｃ咖
收稿日期：２００９．０ｌ・０２
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