Grond is een van die hulpbronne waarop mense staatmaak vir oorlewing, en dit is die grondslag van die ekologiese omgewing belangrike komponente. In die proses om die natuur te transformeer, veral met die vinnige ontwikkeling van die industrie en die uitbreiding van globale handel, het die chemiese industrie vinnige ontwikkeling bereik. Gevolglik het die omgewingskade wat deur chemiese besoedeling veroorsaak word al hoe ernstiger geword. Die probleem van swaarmetaalbesoedeling in grond het besonder prominent geword. In die buiteland bedreig beenpyn wat veroorsaak word deur buitensporige kadmiumvlakke en Minamata-siekte wat veroorsaak word deur buitensporige kwikvlakke mense se lewens en gesondheidsveiligheid direk. Die "Hunan Cadmium Rice Incident" wat omstreeks 2013 in Guangdong, China plaasgevind het, het ook 'n alarm vir mense gemaak. Op 28 Mei 2016 het die Staatsraad die "Aksieplan vir Voorkoming en Beheer van Grondbesoedeling" (Artikel 10) geïmplementeer wat uitdruklik bepaal het dat besoedelingsbeheer en -remediëring uitgevoer moet word om die gehalte van die streekgrondomgewing te verbeter. Veral in gebiede met swaar metaal grondbesoedeling, soos Taizhou City in Zhejiang Provinsie, Huangshi City in Hubei Provinsie, Changde City in Hunan Provinsie, Shaoguan City in Guangdong Provinsie, Hechi City in Guangxi Zhuang Outonome Streek, en Tongren City in Guizhou Provinsie, prioriteitsareas moet gevestig word. Gee volle spel aan die leidende rol van die regering, stig spesiale fondse vir die voorkoming en beheer van grondbesoedeling deur die sentrale en plaaslike regerings op alle vlakke, en verhoog steun vir die voorkoming en beheer van grondbesoedeling. Sedert die 1990's het groen chemikalieë en verwante tegnologieë groot vordering gemaak in die behandeling van swaarmetaalbesoedeling in grond, met prominente navorsing wat verband hou met die afgeleides van asparaginsuur, poliasparaginsuur (PASP) en iminodibarnsteensuur (IDHA).

1. Biomimetiese sintetiese chemikalieë - PASP

PASP is 'n wateroplosbare sintetiese proteïen wat natuurlik in die slym van mariene skulpvis soos oesters voorkom. Die PASP-struktuur is vry van talle karboksiel- en aminogroepe, met asimmetriese α、β Twee konfigurasies, 'n veelsydige en omgewingsvriendelike multifunksionele biopolimeermateriaal met 'n wye reeks toepassings. Word wyd gebruik vir plantvoedingsaanvulling, verbetering van kunsmisdoeltreffendheid, inhibisie van verspreide skaal in die waterbehandelingsbedryf, grond swaarmetaalbehandeling, ens. In talle toepassingsvelde bevorder PASP gewasgroei. Die belangrikste. Gegewe die unieke chelaat- en dispergerende metaalionefunksie van PASP, word die gebruik van poliasparaginsuursoute in die behandeling van grond swaarmetaalbesoedeling toenemend deur baie navorsers gewaardeer. Tans fokus navorsing oor poliasparaginsuursoute in hierdie veld hoofsaaklik op chemiese en biologiese behandelingsmetodes.

1.1 Wet op chemiese behandeling

Die chemiese behandelingsmetode vir swaarmetaalbesoedeling in PASP-grond verwys na die metode om die kenmerke van PASP-chelaat-metaalione te gebruik, hulle te kombineer met swaarmetaalione, en dan logings- of ekstraksiemetodes te gebruik om PASP-swaarmetaalchelate van die grond te skei. die verwydering van swaar metale uit die grond. Wanneer PASP gebruik word vir grond swaarmetaalbesoedelingbeheer, word dit minder deur omgewings-pH beïnvloed. Cao Zhenyu se navorsing toon dat wanneer PASP toegepas word op die ossillerende logingsbehandeling van besmette grond, die verwyderingstempo van swaarmetale deur poliasparaginsuursout hoër is in 'n laer pH-omgewing, veral by pH 1. In 'n studie oor swaarmetale in slyk vanaf Taopu Rioolbehandelingsaanleg in Sjanghai, het navorsers bevind dat PASP goeie onttrekkingsprestasie het vir verskeie swaar metale in slyk teen matige suurheid. Navorsers het egter verskillende opinies oor die tipes swaarmetale wat deur PASP geaktiveer kan word, maar hulle kan die rykdom van hul gecheleerde swaarmetaaltipes vanuit 'n sy-perspektief demonstreer. Zhang Hua het gevind dat PASP, deur saam met waterstofperoksied te werk, Zn, Ni, Cu, sowel as 'n bietjie Cd en Cr effektief uit die slyk kan onttrek. Fang Yifeng et al. het deur navorsing gevind dat PASP 'n goeie ekstraksie-effek op swaarmetaalione Cd het, met ekstraksietempo's wat 50% oorskry, en hoe hoër die hoeveelheid PASP wat gebruik word, hoe beter is die ekstraksie-effek. Wen Dongdong glo dat PASP Pb effektief uit grond kan verwyder, maar die verbeteringseffek daarvan op Cu- en Cr-verwydering is nie betekenisvol nie; Die hoofrede vir hierdie gevolgtrekking is dat PASP die transformasie van swaarmetaal Cu- en Cr-vorms in grond bevorder, wat lei tot swak mobiliteit en die ekstraksiedoeltreffendheid daarvan beïnvloed.

1.2Biologiese Bestuursreg

Die biologiese behandelingsmetode vir swaarmetaalbesoedeling in PASP-grond verwys na die gebruik van PASP as 'n hulpmiddel vir biologiese behandeling van swaarmetaalbesoedeling in grond. Deur die regulatoriese effek van PASP op biologiese ensieme in die gewas of die verbeteringseffek van PASP op grond te benut, kan PASP met metaalione soos Fe, Zn, Mn in die grond kombineer om eksogene biologiese ensieme vir gewasse te vorm, en sodoende die verbetering bevorder. van oesopbrengs en kwaliteit, en die verbetering van die opname van swaar metale deur gewasse, Dit is dus 'n metode om swaar metale in grond te beheer. As 'n wyd gebruikte sinergistiese middel in China, het PASP 'n onbetwisbare effek op gewasgroei, wat inspirasie bied vir navorsers in swaarmetaalbehandelingsnavorsing.

Xu Li se navorsing toon dat PASP die groei van vetivergras kan bevorder, die chlorofil-inhoud van vetivergras kan verhoog, plantfotosintese kan versterk, veral onder lae konsentrasie Cu-toestande. PASP kan vetivergrasgroei bevorder en tot 'n mate die skade van Cu aan vetivergrasweefsel verlig. Zhang Xin et al. gevind dat binne 'n sekere konsentrasiereeks die aktiveringsvermoë van PASP vir Pb en Cd toeneem met die toename in PASP-konsentrasie; Terselfdertyd is daar in poteksperimente gevind dat PASP 'n beduidende versterkende effek het op die remediëring van swaarmetaalbesoedelde grond deur mielies. Xu Weiwei et al. glo dat die deel van PASP en FeCl3 'n goeie effek op Cd-besoedeling het, en anders as ander chemiese middels, kan die gebruik van PASP-behandeling gewasbiomassagroei aansienlik verbeter. Dou Qiaohui het bevind dat onder Cu- en Cd-stres die toediening van poliasparaginsuursout in tamaties nie net plantvoeding kan balanseer nie, ensiemaktiwiteit in organismes kan verbeter, gewasgroei bevorder, maar ook tamatiekwaliteit verbeter, die opneembare inhoud van Cu en Cd verminder, wat voordelig is vir die bestuur van grond swaarmetaalbesoedeling. 

2. Groen chelaatvormer - IDHA

Chelaatvormers is een van die chemikalieë wat die meeste gebruik word en dek feitlik alle nywerhede soos farmaseutiese produkte, chemikalieë, tekstiele, daaglikse chemikalieë, papiervervaardiging, voedsel, leer, rubber, landbou, olievelde, mynbou, grondbehandeling, ens. Tradisionele chelaatvormende middels hoofsaaklik sluit etileendiamientetra-asynsuur en sy soute (EDTA), hipoaminotriasynsuur en sy soute (NTA), dietileentriamienpenta-asynsuur en sy soute (DTPA), sitroensuur, wynsteensuur, ens. Onder hulle het EDTA die mees gebruikte chelaatvormer geword as gevolg van sy uitstekende chelaatvormende vermoë en uitstekende koste-effektiwiteit. Die EDTA-produksieproses is egter erg besoedel en moeilik om in die natuurlike omgewing af te breek, wat ernstige omgewingsbesoedeling kan veroorsaak en die uitloging van swaarmetaalstowwe in die grondwaterstelsel na toediening kan veroorsaak, wat 'n sekere risiko vir menslike gesondheid inhou. Boonop sal afvalwater wat EDTA bevat, skadelike metale van onderwaterslyk na ontslag in die waterliggaam dra, wat nuwe gevare vir menslike en ekologiese gesondheid veroorsaak; Daarom het die Europese Unie relevante regulasies uitgereik wat vereis dat die konsentrasie van EDTA in riviere tussen 10 en 100 μ G/L moet wees, met 'n konsentrasie van 1-10 in die meer. μ G/L is die strengste vereiste onder alle kunsmatige verbindings . Met die versterking van omgewingsbewustheid begin mense geleidelik hieroor optree. EU-richtlijn 1999/476/ECL187/52 verbied uitdruklik die gebruik van EDTA in verskeie industrieë soos voedsel, medisyne en tekstiele. Terselfdertyd beperk dit die gebruik daarvan in die wasgoedbedryf en versterk dit geleidelik navorsing oor groen chemikalieë. In net 'n paar jaar het baie nuwe soorte chemikalieë met chelerende eienskappe wêreldwyd na vore gekom, met IDHA wat 'n verteenwoordiger daarvan is. IDHA het relatief stabiele chemiese eienskappe en kan goeie stabiliteit in sterk suur en alkali media handhaaf. In vergelyking met EDTA, het dit twee prominente kenmerke: (1) dit het 'n tetrakarboksielsuurligandstruktuur, matige chelaatvormende vermoë, en is maklik om chelering en de chelating van metaalione te bereik. Die chelaatkonstante vir algemene metaalione is effens laer as EDTA, maar sommige ione soos Cu2+ het hoër chelasiekonstantes as EDTA; (2) Nie-giftig, onskadelik, skoon produksieproses, maklik bioafbreekbaar, en kan heeltemal ontbind word in bioafbreekbare aminosure en barnsteensuur. Tans word hierdie chemikalie geleidelik toegepas in verskeie velde soos landbou, drukwerk en kleur, papiervervaardiging, daaglikse chemikalieë, waterbehandeling en swaarmetaalbesoedeling. Die verslae oor die remediëring van swaarmetaalbesoedeling in grond deur IDHA fokus hoofsaaklik op biologiese en chemiese behandelingsmetodes.

2.1 Biologiese Bestuursreg

Liu Xiaona glo dat IDHA (sout) behandeling van mielieplante die Cd-konsentrasie in die bogrondse dele aansienlik verhoog in vergelyking met die blankokontrole en EDTA-behandeling, en ook die Cu-konsentrasie in die bogrondse en worteldele aansienlik verbeter in vergelyking met die blankokontrole en EDTA behandeling, wat help om die bestuur van swaar metale in grond te versnel. Tian Haoqi het deur middel van eksperimente getoon dat IDHA (sout) vaste As en Cd in grond kan aktiveer, wat die absorpsie van swaar metale bevorder.

2.2 Wet op chemiese behandeling

Die chemiese behandelingsmetode het die eienskap om swaar metale vinnig uit besoedelde grond te verwyder, wat wyd gebruik word en probleme heeltemal kan oplos. Hoe om chelaatvormers effektief van swaarmetale te skei en dit te herwin, is egter 'n uitdaging.

Deur deurlopende navorsing het navorsers gevind dat nuwe IDHA die potensiaal het om die voorgenoemde probleme op te los: (1) IDHA het 'n hoë chelasiedoeltreffendheid. Volgens navorsing is die onttrekkingsdoeltreffendheid van IDHA (sout) vir Cd in kragsentraleslyk onder sekere toestande 68%. Terselfdertyd, onder die voorwaarde dat 1,2% fosforsuur bygevoeg word, word die ekstraksiedoeltreffendheid van IDHA vir Cu en Ni in slyk aansienlik verbeter, met ekstraksietempo's wat 90% oorskry. Duan Gaoqi het deur navorsing gevind dat IDHA 'n goeie verwyderingseffek op swaar metale in kragsentraleslyk het, veral wanneer die totale molverhouding van IDHA tot swaarmetale 8:1 is en 'n klein hoeveelheid H3PO4 bygevoeg word, is die verwyderingseffek die beste . (2) IDHA is maklik om te elueer en bereik skeiding. Hu Xiaojun beskou IDHA as die hoofkomponent van omgewingsvriendelike logingsoplossing. Onder neutrale grondsuurtoestande het IDHA goeie elueringsvermoë vir swaar metale in die grond, met enkellogingsverwyderingstempo bo 90%. Dit kan swaar metale doeltreffend in die grond elueer, en het gevind dat IDHA heeltemal deur mikroörganismes in die omgewing afgebreek kan word sonder om besoedeling te veroorsaak. Dit is 'n ideale omgewingsvriendelike swaarmetaal-grondremediëringslogingstof. (3) IDHA kan die bestaande vorme van swaar metale verander en het die potensiaal om die besoedeling van swaar metale fundamenteel op te los. Wang Guiyin et al. deur navorsing gevind dat IDHA effektief swaar metale uit besoedelde grond kan verwyder en die omgewingsrisiko van oorblywende swaarmetale kan verminder. Dit kan die oorblywende hoeveelhede wateroplosbare, uitruilbare en karbonaatgebonde Cd, Pb en Zn in grond verminder. Chen Chunle et al. ook soortgelyke resultate gekry.

3. Prospekteer
4.  

In vergelyking met bestaande grond-swaarmetaal-ioon-chelaatvormers, het PASP en IDHA hul unieke eienskappe: (1) hierdie twee stowwe het matige chelaatvormende vermoë en is makliker om van swaarmetaalione te skei in latere behandeling; (2) Hierdie twee stowwe is maklik om af te breek, en die afgebreekte produk is 'n mengsel van asparaginsuur en maleïensuur, wat sonder residue deur gewasse of mikroörganismes gebruik kan word en nie organiese besoedeling aan die grond sal veroorsaak nie; (3) Hierdie twee stowwe het 'n biologies bevorderende effek en kan as hulpmiddel gebruik word om grond swaarmetaalbesoedeling te beheer; (4) Onder hierdie twee stowwe kan die chemiese metodefunksie van IDHA beter wees as die biologiese metodefunksie, terwyl PASP die teenoorgestelde is. Deur relevante navorsing kan die kombinasie van verskillende remediëringsmetodes die doeltreffendheid van swaarmetaalbesoedelingsbeheer effektief verbeter, soos die gemengde remediëringsmetode van mikrobiese remediëringsmiddel en chemiese remediëringsmiddel, die biochar materiaal bioremediëring metode (Yatuocao), die hoogs aktiewe zeoliet mikrobiese middel. remediëring metode, en die mikrobiese (Aspergillus flavus) plant (Ryegrass) remediëring metode.

Daarom is die skrywer van mening dat die kombinasie van bogenoemde produkte biologiese en chemiese metodes organies kan kombineer, wat nie net die vinnige en doeltreffende aard van chemiese metodes weerspieël nie, maar ook die veiligheid en groen aard van biologiese metodes weerspieël, en 'n nuwe vorm van bestuur vir biologiese chemiese metodes. Die skrywer is van mening dat die toepassing van PASP en IDHA in die behandeling van swaarmetaalbesoedeling in grond gepoog kan word deur 'n biochemiese metode, wat beteken dat nadat die twee saam gebruik is, die biologiese doeltreffendheid van PASP en die chemiese ekstraksiedoeltreffendheid van IDHA kan aangewend word om gesamentlik die behandeling van swaarmetaalbesoedeling te bevorder. Alhoewel sommige van die verslae wat in hierdie studie genoem word, nog in die navorsingstadium is, met die implementering van relevante regulasies in nasionale beleide soos die "Soil Tien Beginsels" en die verbetering van ondersteuning, is die vooruitsigte om PASP en IDHA te gebruik om swaarmetale te behandel. besmette grond sal beter en beter word.