Grundo estas unu el la rimedoj, sur kiuj homoj fidas por supervivo, kaj ĝi estas la fundamento de la ekologia medio gravaj komponantoj. En la procezo de transformo de la naturo, precipe kun la rapida disvolviĝo de la industrio kaj la ekspansio de la tutmonda komerco, la kemia industrio atingis rapidan disvolviĝon. Poste, la media damaĝo kaŭzita de kemia poluo fariĝis ĉiam pli severa. La problemo de pezmetalpoluo en grundo fariĝis precipe elstara. En eksterlandoj, ostodoloro kaŭzita de troaj kadmiaj niveloj kaj Minamata malsano kaŭzita de troaj hidrargoniveloj rekte minacas la vivon kaj sanan sekurecon de homoj. La "Hunan Cadmio Rice Incident" kiu okazis ĉirkaŭ 2013 en Guangdong, Ĉinio ankaŭ sonigis alarmon por homoj. La 28-an de majo 2016, la Ŝtata Konsilantaro efektivigis la "Planon pri Preventado kaj Kontrolo de Grunda Poluado" (Artikolo 10), kiu eksplicite kondiĉis, ke poluokontrolo kaj resanigo estu efektivigitaj por plibonigi la kvaliton de regiona grunda medio. Precipe en lokoj kun grunda poluado de peza metalo, kiel ekzemple Taizhou City en Zhejiang-Provinco, Huangshi City en Hubei Province, Changde City en Hunan Province, Shaoguan City en Guangdong Province, Hechi City en Guangxi Zhuang Autonomous Region, kaj Tongren City en Guizhou Province, prioritataj areoj devus esti establitaj. Plene ludu la gvidan rolon de la registaro, starigu specialajn fondusojn por prevento kaj kontrolo de grunda poluado fare de la centraj kaj lokaj registaroj sur ĉiuj niveloj, kaj plialtigu subtenon por preventado kaj kontrolado de grunda poluado. Ekde la 1990-aj jaroj, verdaj kemiaĵoj kaj rilataj teknologioj faris grandan progreson en la traktado de pezmetala poluo en grundo, kun elstara esplorado ligita al la derivaĵoj de asparta acido, poliasparta acido (PASP) kaj iminodisuccinic acido (IDHA).

1. Biomimetic Sintezaj Kemiaĵoj - PASP

PASP estas hidrosolvebla sinteza proteino kiu nature ekzistas en la muko de maraj mariskoj kiel ekzemple ostroj. La PASP-strukturo estas libera de multaj karboksilaj kaj aminogrupoj, kun nesimetriaj α、β Du agordoj, diverstalenta kaj ekologiema multfunkcia biopolimera materialo kun larĝa gamo de aplikoj. Vaste uzata por suplemento de nutrado de plantoj, plibonigo de efikeco de sterko, inhibicio de disvastiga skalo en la industrio pri akvopurigado, traktado de peza metalo de grundo, ktp. En multaj aplikaj kampoj, PASP antaŭenigas kreskon de kultivaĵoj. Plej grave. Konsiderante la unikan funkcion de kelating kaj disvastigaj metaljonoj de PASP, la uzo de poliasparta acidaj saloj en la traktado de grunda pezmetala poluado estas ĉiam pli taksata de multaj esploristoj. Nuntempe, esplorado pri poliasparta acidaj saloj en ĉi tiu kampo ĉefe temigas kemiajn kaj biologiajn kuracmetodojn.

1.1 Leĝo pri Kemia Traktado

La kemia traktadmetodo por pezmetalpoluo en PASP-grundo rilatas al la metodo de utiligado de la karakterizaĵoj de PASP-kelantaj metaljonoj, kombinante ilin kun pezmetalaj jonoj, kaj tiam uzante lesivajn aŭ ekstraktajn metodojn por apartigi PASP-pezmetalojn de la grundo, tiel. forigante pezajn metalojn el la grundo. Kiam PASP estas uzita por grunda pezmetala poluokontrolo, ĝi estas malpli trafita per media pH. La esplorado de Cao Zhenyu montras, ke kiam PASP estas aplikata al la oscila lesiva traktado de poluita grundo, la forigo de pezaj metaloj per poliasparta acida salo estas pli alta en pli malalta pH-medio, precipe ĉe pH 1. En studo pri pezaj metaloj en ŝlimo el Taopu Sewage Treatment Plant en Ŝanhajo, esploristoj trovis, ke PASP havas bonan eltiran rendimenton por diversaj pezaj metaloj en ŝlimo ĉe modera acideco. Tamen, esploristoj havas malsamajn opiniojn pri la specoj de pezaj metaloj, kiuj povas esti aktivigitaj de PASP, sed ili povas pruvi la riĉecon de siaj kelatitaj pezmetaloj el flanka perspektivo. Zhang Hua trovis, ke laborante kune kun hidrogena peroksido, PASP povas efike eltiri Zn, Ni, Cu, same kiel iom da Cd kaj Cr el la ŝlimo. Fang Yifeng et al. trovis per esplorado, ke PASP havas bonan eltiran efikon sur pezaj metalaj jonoj Cd, kun eltiraj indicoj superantaj 50%, kaj ju pli alta estas la kvanto de PASP uzata, des pli bona la eltira efiko. Wen Dongdong opinias, ke PASP povas efike forigi Pb el grundo, sed ĝia pliboniga efiko al forigo de Cu kaj Cr ne estas signifa; La ĉefa kialo de ĉi tiu konkludo estas, ke PASP antaŭenigas la transformon de pezmetalaj formoj Cu kaj Cr en grundo, rezultigante malbonan moviĝeblon kaj influante ĝian eltiran efikecon.

1.2 Leĝo pri Biologia Administrado

La biologia traktadmetodo por pezmetala poluo en PASP-grundo rilatas al uzado de PASP kiel helprimedo por biologia traktado de pezmetala poluo en grundo. Utiligante la reguligan efikon de PASP sur biologiaj enzimoj en la kultivaĵo aŭ la plibonigan efikon de PASP sur grundo, PASP povas kombini kun metalaj jonoj kiel ekzemple Fe, Zn, Mn en la grundo por formi eksogenajn biologiajn enzimojn por kultivaĵoj, tiel antaŭenigante la plibonigon. de kultivaĵorendimento kaj kvalito, kaj pliboniganta la sorbadon de pezaj metaloj per kultivaĵoj, Tiel, ĝi estas metodo por kontroli pezajn metalojn en grundo. Kiel vaste uzata sinergia agento en Ĉinio, PASP havas nediskuteblan efikon al kreskado de kultivaĵoj, kiu provizas inspiron por esploristoj en esploro pri traktado de pezaj metaloj.

La esploro de Xu Li montras, ke PASP povas antaŭenigi la kreskon de vetiverherbo, pliigi la klorofilan enhavon de vetiverherbo, plifortigi la plantan fotosintezon, precipe sub malalta koncentriĝo de Cu-kondiĉoj. PASP povas antaŭenigi vetiverherbkreskon kaj iagrade mildigi la damaĝon de Cu al vetiverherba histo. Zhang Xin et al. trovis, ke ene de certa koncentriĝintervalo, la aktivigkapablo de PASP por Pb kaj Cd pliiĝas kun la pliiĝo de PASP-koncentriĝo; En la sama tempo, estis trovita en poteksperimentoj ke PASP havas signifan fortigan efikon al la solvado de peza metala poluita grundo per maizo. Xu Weiwei et al. kredas, ke la kundivido de PASP kaj FeCl3 havas bonan efikon al Cd-poluo, kaj male al aliaj kemiaj agentoj, la uzo de PASP-traktado povas signife plibonigi rikolton-biomasan kreskon. Dou Qiaohui trovis, ke sub streso de Cu kaj Cd, la aplikado de poliasparta acida salo en tomatoj povas ne nur ekvilibrigi plantan nutradon, plibonigi enziman aktivecon en organismoj, antaŭenigi kreskon de kultivaĵoj, sed ankaŭ plibonigi tomatan kvaliton, redukti la absorbeblan enhavon de Cu kaj Cd, kiu estas utila por la administrado de grunda pezmetala poluado. 

2. Verda kelata agento - IDHA

Chelating agentoj estas unu el la plej vaste uzataj kemiaĵoj, kovrante preskaŭ ĉiujn industriojn kiel ekzemple medikamentoj, kemiaĵoj, teksaĵoj, ĉiutagaj kemiaĵoj, paperfarado, manĝaĵo, ledo, kaŭĉuko, agrikulturo, naftokampoj, minado, grundotraktado, ktp Tradiciaj kelating agentoj ĉefe inkluzivas etilendiaminotetraaceta acido kaj ĝiaj saloj (EDTA), hipoaminotriaceta acido kaj ĝiaj saloj (NTA), dietilentriaminopentaaceta acido kaj ĝiaj saloj (DTPA), citra acido, tartara acido, ktp; Inter ili, EDTA fariĝis la plej vaste uzata kelata agento pro sia bonega kelatkapablo kaj bonega kostefikeco. Tamen, la produktadprocezo de EDTA estas severe poluita kaj malfacile degradebla en la natura medio, kio povas kaŭzi gravan median poluadon kaj povas kaŭzi la lesivadon de pezaj metalaj substancoj en la subteran akvosistemon post apliko, tiel prezentante certan riskon al homa sano. Krome, kloakaĵo enhavanta EDTA portos damaĝajn metalojn de subakva ŝlimo en la akvokorpon post elfluo, kaŭzante novajn danĝerojn al homa kaj ekologia sano; Tial la Eŭropa Unio eldonis koncernajn regularojn postulantajn, ke la koncentriĝo de EDTA en riveroj estu inter 10 kaj 100 μ G/L, kun koncentriĝo de 1-10 en la lago μ G/L estas la plej severa postulo inter ĉiuj artefaritaj komponaĵoj. . Kun plifortiĝo de media konscio, homoj iom post iom komencas agadi pri tio. EU-Directivo 1999/476/ECL187/52 eksplicite malpermesas la uzon de EDTA en multoblaj industrioj kiel ekzemple manĝaĵo, medicino kaj tekstiloj. Samtempe ĝi limigas sian uzon en la lava industrio kaj iom post iom plifortigas esploradon pri verdaj kemiaĵoj. En nur kelkaj jaroj, multaj novaj specoj de kemiaĵoj kun kelataj propraĵoj aperis tutmonde, kie IDHA estas reprezentanto de ili. IDHA havas relative stabilajn kemiajn ecojn kaj povas konservi bonan stabilecon en fortaj acidaj kaj alkalaj amaskomunikiloj. Kompare kun EDTA, ĝi havas du elstarajn trajtojn: (1) ĝi havas tetrakarboxilacidan ligandan strukturon, moderan kelatkapablon, kaj estas facile atingi kelation kaj de kelation de metalaj jonoj. La kelatkonstanto por ĝeneralaj metaljonoj estas iomete pli malalta ol EDTA, sed kelkaj jonoj kiel ekzemple Cu2+havas pli altajn kelatkonstantojn ol EDTA; (2) Netoksa, sendanĝera, pura produktadprocezo, facile biodiserigebla, kaj povas esti tute malkomponebla en biodiserigeblajn aminoacidojn kaj suĉinacidon. Nuntempe, ĉi tiu kemiaĵo estis iom post iom aplikata en diversaj kampoj kiel ekzemple agrikulturo, presado kaj tinkturfarbo, paperfarado, ĉiutagaj kemiaĵoj, akvopurigado kaj pezmetala poluado. La raportoj pri la solvado de pezmetala poluo en grundo fare de IDHA ĉefe temigas biologiajn kaj kemiajn traktadmetodojn.

2.1 Leĝo pri Biologia Administrado

Liu Xiaona opinias, ke IDHA (salo) traktado de maizplantoj signife pliigas la Cd-koncentriĝon en la suprateraj partoj kompare kun la malplena kontrolo kaj EDTA-traktado, kaj ankaŭ signife plibonigas la Cu-koncentriĝon en la suprateraj kaj radikaj partoj kompare kun la malplena kontrolo kaj EDTA. traktado, kiu helpas akceli la administradon de pezaj metaloj en grundo. Tian Haoqi pruvis per eksperimentoj, ke IDHA (salo) povas aktivigi fiksajn As kaj Cd en grundo, antaŭenigante plantan sorbadon de pezaj metaloj.

2.2 Leĝo pri Kemia Traktado

La kemia traktadmetodo havas la karakterizaĵon rapide forigi pezajn metalojn el poluita grundo, kiu estas vaste uzata kaj povas tute solvi problemojn. Tamen, kiel efike apartigi kelatajn agentojn de pezaj metaloj kaj recikli ilin estas defio.

Per kontinua esplorado, esploristoj trovis, ke nova IDHA havas la eblon solvi la menciitajn problemojn: (1) IDHA havas altan kelatefikecon. Laŭ esplorado, la eltira efikeco de IDHA (salo) por Cd en elektrocentralŝlimo sub certaj kondiĉoj estas 68%. Samtempe, sub la kondiĉo de aldono de 1.2% fosfora acido, la eltira efikeco de IDHA por Cu kaj Ni en ŝlimo estas signife plibonigita, kun ekstraktaj indicoj superantaj 90%. Duan Gaoqi trovis per esplorado, ke IDHA havas bonan forigan efikon sur pezaj metaloj en elektrocentraj ŝlimo, precipe kiam la totala molara proporcio de IDHA al pezmetaloj estas 8:1 kaj malgranda kvanto de H3PO4 estas aldonita, la foriga efiko estas la plej bona. . (2) IDHA estas facile eluebla kaj atingi apartigon. Hu Xiaojun rigardas IDHA kiel la ĉefan komponanton de ekologia lesiva solvo. Sub neŭtralaj grundacideckondiĉoj, IDHA havas bonan ellavkapablon por pezmetaloj en la grundo, kun ununuraj lesivaj forigoprocentoj super 90%. Ĝi povas efike eligi pezmetalojn en la grundo, kaj trovis ke IDHA povas esti tute degradita per mikroorganismoj en la medio sen kaŭzado de poluo. Ĝi estas ideala ekologie amika peza metala grunda resaniga substanco. (3) IDHA povas ŝanĝi la ekzistantajn formojn de pezaj metaloj kaj havas la eblecon fundamente solvi la poluadon de pezaj metaloj. Wang Guiyin et al. trovis per esplorado ke IDHA povas efike forigi pezmetalojn de poluita grundo kaj redukti la median riskon de restaj pezmetaloj. Ĝi povas redukti la restajn kvantojn de akvosolvebla, interŝanĝebla, kaj karbonata ligita Cd, Pb, kaj Zn en grundo. Chen Chunle et al. ankaŭ akiris similajn rezultojn.

3. Prospektado
4.  

Kompare kun ekzistantaj grundaj pezmetalaj jonaj kelatagentoj, PASP kaj IDHA havas siajn unikajn karakterizaĵojn: (1) tiuj du substancoj havas moderan kelatkapablon kaj estas pli facile apartigeblaj de pezmetalaj jonoj en posta traktado; (2) Ĉi tiuj du substancoj estas facile degradeblaj, kaj la degradita produkto estas miksaĵo de asparta acido kaj maleika acido, kiu povas esti uzata de kultivaĵoj aŭ mikroorganismoj sen restaĵoj kaj ne kaŭzos organikan poluon al la grundo; (3) Ĉi tiuj du substancoj havas biologian promocian efikon kaj povas esti uzataj kiel helprimedoj por kontroli grundajn metalpoluojn; (4) Inter ĉi tiuj du substancoj, la kemia metodofunkcio de IDHA povas esti pli alta ol la biologia metodofunkcio, dum PASP estas la malo. Per koncerna esploro, la kombinaĵo de malsamaj kuracaj metodoj povas efike plibonigi la efikecon de pezmetala poluado-kontrolo, kiel la miksita kuracmetodo de mikroba resaniga agento kaj kemia resaniga agento, la biochar materialo bioremediation metodo (Yatuocao), la tre aktiva zeolita mikroba. kuracmetodo, kaj la mikroba (Aspergillus flavus) planto (Ryegrass) kuracmetodo.

Tial la aŭtoro opinias, ke la kombinaĵo de ĉi-supraj produktoj povas organike kombini biologiajn kaj kemiajn metodojn, kio ne nur reflektas la rapidan kaj efikan naturon de kemiaj metodoj, sed ankaŭ reflektas la sekurecon kaj verdan naturon de biologiaj metodoj, kaj povas formi novan. formo de regado por biologiaj kemiaj metodoj. La aŭtoro opinias, ke la aplikado de PASP kaj IDHA en la traktado de pezmetala poluado en grundo povas esti provita per biokemia metodo, kio signifas, ke post kiam la du estas uzataj kune, la biologia efikeco de PASP kaj la kemia eltira efikeco de IDHA povas. esti uzata por kune antaŭenigi la traktadon de pezmetala poluado. Kvankam iuj el la raportoj menciitaj en ĉi tiu studo estas ankoraŭ en la esplorstadio, kun la efektivigo de koncernaj regularoj en naciaj politikoj kiel la "Soil Ten Principles" kaj la plibonigo de subteno, la perspektivoj uzi PASP kaj IDHA por trakti pezan metalon. poluita grundo fariĝos pli kaj pli bona.