植物地上部重金属的积累


   NTA [SS]-EDDS(简写为 EDDS,下同)不同于其他 APCAs 类螯合剂,它们在土壤环境中容易生物降解,因此近年来逐渐受到了人们的重视。NTA 是最早人工合成出来的 APCAs 类螯合剂,它在土壤环境中的半衰期为 3~7 dKayser 等研究了 NTA S对石灰性土壤重金属污染植物修复的强化作用,结果表明添加 NTA 或者 S 的处理,土壤中植物有效态ZnCd Cu 的含量分别较对照提高了 21589 倍,植物地上部重金属的含量也提高了 2~3 倍。但是,高剂量的 NTA 处理会对植物产生毒害效应,反而不利于植物的提取修复  Luo 等研究发现,1 mmol·kg -1 NTA 以热溶液的形式加入后,植物地上部重金属的含量反而比常温溶液下 5 mmol·kg -1 NTA EDTA 的处理效果好,这为降低 NTA 使用带来的植物毒害效应提供了一条解决措施。EDDS 是目前发现的第一个生物源 APCAs 类螯合剂,其是 EDTA 的结构异构体,最早是从放线菌(Amycolatopsisorientalis)的培养液中分离出来的,其在土壤中的半衰期为 3.8~7.5 dEDDS NTA 最大的区别在于其同时具有生物毒性小、可生降性高和金属络合能力高的特点,因此被认为是 EDTA 的最佳替代品。

   Tandy 等研究了 EDDS CuZn 单一污染以及 CuZnCdPb 复合污染土壤上向日葵提取修复的强化作用,结果表明,投加了 10 mmol·kg -1EDDS 的处理土壤溶液中 CuPb Zn 的含量分别较未投加的对照提高了 840~4 260100~315 倍和 23~50 倍,同时显著促进了植物地上部重金属的积累。大量研究表明,EDDS EDTA 具有更强的溶解土壤中 Cu 和强化植物积累 Cu 的能力,EDDS Zn 的作用和 EDTA 相当,而其对 Cd Pb 的作用则低于EDTA。同时,和 EDTA 相比,金属-EDDS 络合物更有利于植物的吸收。

     EDDS Cu 的作用之所以好于 EDTA,除了 EDDS Cu 具有高的络合能力外,同时还与土壤中 CaMg 等碱土金属对 EDDS 络合位点低的结合力有关,这就使 EDDS Cu 的选择性大大增加了,络合物稳定常数(lgK)的大小顺序为:Ca-EDDS4.58<Mg-EDDS5.82<Mg-EDTA8.83<Ca-EDTA10.65<Cu-EDDS18.4<Cu-EDTA18.78)。