Buedem ass eng vun de Ressourcen op déi d'Mënsche fir d'Iwwerliewe vertrauen, an et ass d'Fundament vun der ekologescher Ëmwelt wichteg Komponenten. Am Prozess vun der Natur transforméiert, besonnesch mat der rapid Entwécklung vun der Industrie an der Expansioun vun global Handel, der chemescher Industrie huet rapid Entwécklung erreecht. Duerno ass den Ëmweltschued duerch chemesch Verschmotzung ëmmer méi schwéier ginn. De Problem vun der Schwéiermetallverschmotzung am Buedem ass besonnesch prominent ginn. An auslännesche Länner, Schanken Péng verursaacht duerch exzessiv Cadmium Niveauen a Minamata Krankheet verursaacht duerch exzessiv Quecksëlwer Niveauen direkt Leit d'Liewe an d'Gesondheet Sécherheet menacéiert. Den "Hunan Cadmium Rice Incident" deen ëm 2013 zu Guangdong, China geschitt ass, huet och en Alarm fir d'Leit geklongen. Den 28. Mee 2016 huet de Staatsrot den "Action Plan Soil Pollution Prevention and Control" (Artikel 10) ëmgesat, an deem explizit virgesinn ass, datt d'Verschmotzungskontroll a Sanéierung solle gemaach ginn fir d'Qualitéit vum regionale Buedemëmfeld ze verbesseren. Besonnesch a Beräicher mat Schwéiermetaller Buedemverschmotzung, wéi Taizhou City an der Provënz Zhejiang, Huangshi City an der Provënz Hubei, Changde City an der Provënz Hunan, Shaoguan City an der Provënz Guangdong, Hechi City an der Autonomer Regioun Guangxi Zhuang, an Tongren City an der Provënz Guizhou, prioritär Beräicher solle festgeluecht ginn. Gitt voll Spill fir d'Haaptroll vun der Regierung, etabléiert speziell Fongen fir Buedemverschmotzungsverhënnerung a Kontroll vun den Zentral- a Lokale Regierungen op allen Niveauen, a vergréissert d'Ënnerstëtzung fir Buedemverschmotzungsverhënnerung a Kontrollaarbecht. Zënter den 1990er hunn gréng Chemikalien a verbonne Technologien grousse Fortschrëtter gemaach an der Behandlung vu Schwéiermetallverschmotzung am Buedem, mat prominent Fuerschung am Zesummenhang mat den Derivate vun Asparaginsäure, Polyasparaginsäure (PASP) an Iminosuccininsäure (IDHA).

1. Biomimetesch Synthetesch Chemikalien - PASP

PASP ass e Waasserlöslech synthetescht Protein deen natierlech am Schleim vu Marine Muschelen wéi Austern existéiert. D'PASP Struktur ass fräi vu ville Carboxyl- an Aminogruppen, mat asymmetreschen α、β Zwee Konfiguratiounen, e versatile an ëmweltfrëndlecht multifunktionellt Biopolymermaterial mat enger breet Palette vun Uwendungen. Breet benotzt fir Planzernährungsergänzung, Dünger Effizienzverbesserung, verspreet Skala Hemmung an der Waasserbehandlungsindustrie, Buedem Heavy Metal Behandlung, etc. A ville Applikatiounsfelder fördert PASP Erntewuesstum. Virun allem. Wéinst der eenzegaarteger cheléierender an dispergéierender Metallionfunktioun vu PASP gëtt d'Benotzung vu Polyasparaginsäuresalze bei der Behandlung vu Buedem Schwéiermetallverschmotzung ëmmer méi vu ville Fuerscher geschätzt. Am Moment konzentréiert sech d'Fuerschung iwwer Polyasparaginsäuresalze an dësem Beräich haaptsächlech op chemesch a biologesch Behandlungsmethoden.

1.1 Chemesch Behandlung Gesetz

Déi chemesch Behandlungsmethod fir Schwéiermetallverschmotzung am PASP Buedem bezitt sech op d'Methode fir d'Charakteristike vu PASP chelatéierende Metallionen ze benotzen, se mat Schwéiermetallionen ze kombinéieren, an dann Auslauch- oder Extraktiounsmethoden ze benotzen fir PASP Schwéiermetallchelaten aus dem Buedem ze trennen, doduerch Schwéiermetaller aus dem Buedem ewechhuelen. Wann PASP fir Buedem Schwéiermetallverschmotzungskontrolle benotzt gëtt, ass et manner vum Ëmwelt- pH beaflosst. D'Fuerschung vum Cao Zhenyu weist datt wann PASP fir d'oszilléierend Ausleechbehandlung vu kontaminéierte Buedem applizéiert gëtt, ass d'Entfernungsquote vu Schwéiermetaller duerch Polyasparaginsäure Salz méi héich an engem nidderegen pH Ëmfeld, besonnesch beim pH 1. An enger Studie iwwer Schwéiermetaller am Schlamm aus Taopu Kläranlag zu Shanghai, Fuerscher hu festgestallt datt PASP gutt Extraktiounsleeschtunge fir verschidde Schwéiermetaller am Schlamm bei moderéierter Aciditéit huet. Wéi och ëmmer, d'Fuerscher hunn ënnerschiddlech Meenungen iwwer d'Zorte vu Schwéiermetaller, déi vum PASP aktivéiert kënne ginn, awer si kënnen de Räichtum vun hire cheléierte Schwéiermetalltypen aus enger Säitperspektiv weisen. Zhang Hua huet festgestallt datt PASP duerch Zesummenaarbecht mat Waasserstoffperoxid effektiv Zn, Ni, Cu, souwéi e puer Cd a Cr aus dem Schlamm extrahéiert. Fang Yifeng et al. fonnt duerch Fuerschung datt PASP e gudden Extraktiounseffekt op Heavy Metal Ionen Cd huet, mat Extraktiounsraten iwwer 50%, an wat méi héich d'Quantitéit vum PASP benotzt gëtt, wat besser den Extraktiounseffekt ass. Wen Dongdong mengt datt PASP effektiv Pb aus dem Buedem ewechhuelen kann, awer seng Verbesserungseffekt op Cu- a Cr-Entfernung ass net bedeitend; Den Haaptgrond fir dës Conclusioun ass datt PASP d'Transformatioun vu Schwéiermetall Cu a Cr Formen am Buedem fördert, wat zu enger schlechter Mobilitéit resultéiert an seng Extraktiounseffizienz beaflosst.

1.2 Biologesch Gouvernance Gesetz

Déi biologesch Behandlungsmethod fir Schwéiermetallverschmotzung am PASP Buedem bezitt sech op d'Benotzung vu PASP als Hëllefsmëttel fir biologesch Behandlung vu Schwéiermetallverschmotzung am Buedem. Duerch d'Benotzung vum regulatoreschen Effekt vum PASP op biologesch Enzymen an der Erntegung oder de Verbesserungseffekt vum PASP op de Buedem, kann PASP mat Metallionen wéi Fe, Zn, Mn am Buedem kombinéieren fir exogen biologesch Enzyme fir Kulturen ze bilden, an doduerch d'Verbesserung förderen. vun der Ernteproduktioun a Qualitéit, an d'Absorptioun vu Schwéiermetaller duerch d'Ernte verbesseren, Also ass et eng Method fir Schwéiermetaller am Buedem ze kontrolléieren. Als wäit benotzte synergistesche Agent a China huet PASP en onbestëmmten Effekt op Erntewachstum, wat Inspiratioun fir Fuerscher an der Schwéiermetallbehandlungsfuerschung gëtt.

D'Fuerschung vum Xu Li weist datt PASP de Wuesstum vu Vetiver Gras förderen kann, de Chlorophyllgehalt vu Vetiver Gras erhéijen, d'Pflanzenfotosynthese stäerken, besonnesch ënner nidderegen Konzentratioun Cu Bedingungen. PASP kann Vetiver Gras Wuesstem förderen an zu engem gewësse Mooss de Schued vu Cu zu Vetiver Gras Tissu léisen. Zhang Xin et al. fonnt datt bannent engem bestëmmte Konzentratiounsberäich d'Aktivéierungsfäegkeet vum PASP fir Pb an Cd eropgeet mat der Erhéijung vun der PASP Konzentratioun; Zur selwechter Zäit gouf et a Potexperimenter fonnt datt PASP e wesentleche Verstäerkungseffekt op d'Sanéierung vu Schwéiermetallkontaminéierte Buedem duerch Mais huet. Xu Weiwei et al. gleewen datt d'Deelen vu PASP a FeCl3 e gudden Effekt op Cd Verschmotzung huet, an am Géigesaz zu anere chemeschen Agenten, kann d'Benotzung vun der PASP Behandlung d'Erntebiomass Wuesstem wesentlech verbesseren. Dou Qiaohui huet festgestallt datt ënner Cu- a Cd-Stress d'Applikatioun vu Polyasparaginsäuresalz an Tomaten net nëmmen d'Pflanzennährung balancéiere kann, d'Enzymaktivitéit an Organismen verbesseren, d'Erntewachstum förderen, awer och d'Tomatenqualitéit verbesseren, den absorbéierbare Inhalt vu Cu an Cd reduzéieren, wat fir d'Gestioun vun der Buedem Schwéiermetallverschmotzung gutt ass. 

2. Gréng chelating Agent - IDHA

Chelating Agents sinn eng vun de meescht benotzt Chemikalien, deckt bal all Industrien wéi pharmazeuteschen, Chemikalien, Textilien, alldeeglechen Chemikalien, Pabeiermaking, Liewensmëttel, Lieder, Gummistécker, Landwirtschaft, Ueleg Felder, Biergbau, Buedem Behandlung, etc. Traditionell chelating Agenten haaptsächlech enthalen Ethylendiamintetraättiksäure a seng Salze (EDTA), Hypoaminotriacetic Seier a seng Salzer (NTA), Diethylentriaminpentaediksäure a seng Salze (DTPA), Zitrounesaier, Wäinsäure, etc; Ënnert hinnen ass EDTA de meeschte verbreet benotzte chelatéierende Agent wéinst senger exzellenter chelatescher Fäegkeet an exzellenter Käschte-Effizienz. Wéi och ëmmer, den EDTA-Produktiounsprozess ass schwéier verschmotzt a schwéier ze degradéieren an der natierlecher Ëmwelt, wat eng sérieux Ëmweltverschmotzung verursaache kann a kann d'Lachung vu Schwéiermetallstoffer an de Grondwaassersystem no der Uwendung verursaachen, an domat e gewësse Risiko fir d'mënschlech Gesondheet duerstellen. Zousätzlech wäert d'Ofwaasser mat EDTA schiedlech Metaller aus Ënnerwaasserschlamm an d'Waasserkierper no der Entladung droen, wat nei Gefore fir mënschlech an ekologesch Gesondheet verursaacht; Dofir huet d'Europäesch Unioun relevant Reglementer erausginn, déi d'Konzentratioun vun EDTA a Flëss tëscht 10 an 100 μ G/L erfuerderen, mat enger Konzentratioun vun 1-10 am Séi ass μ G/L déi strengste Fuerderung ënner all kënschtleche Verbindungen . Mat der Stäerkung vum Ëmweltbewosstsinn fänken d'Leit lues a lues un, dozou ze handelen. D'EU Direktiv 1999/476/ECL187/52 verbitt explizit d'Benotzung vun EDTA a ville Industrien wéi Liewensmëttel, Medizin an Textilien. Zur selwechter Zäit beschränkt et seng Notzung an der Wäschindustrie a stäerkt graduell d'Fuerschung iwwer gréng Chemikalien. An nëmmen e puer Joer si vill nei Aarte vu Chemikalien mat chelatesche Properties weltwäit entstanen, mat IDHA als Vertrieder vun hinnen. IDHA huet relativ stabil chemesch Eegeschaften a kann gutt Stabilitéit a staark sauerem an Alkali Medien erhalen. Am Verglach mat EDTA huet et zwee prominent Charakteristiken: (1) et huet eng Tetracarboxylsäure Ligand Struktur, moderéiert chelatéierend Fäegkeet, an ass einfach ze cheléieren an d'Chelatioun vu Metallionen z'erreechen. D'Chelatiounskonstant fir allgemeng Metallionen ass liicht méi niddereg wéi EDTA, awer e puer Ionen wéi Cu2+ hu méi héich Chelatiounskonstanten wéi EDTA; (2) Net gëfteg, harmlos, propper Produktiounsprozess, liicht biodegradéierbar, a ka komplett a biodegradéierbar Aminosäuren a Succininsäure ofgebaut ginn. Am Moment ass dës Chemikalie lues a lues a verschiddene Beräicher applizéiert ginn, wéi Landwirtschaft, Dréckerei a Fierwen, Pabeierfabrikatioun, alldeeglech Chemikalien, Waasserbehandlung a Schwéiermetallverschmotzung. D'Rapporten iwwer d'Sanéierung vun der Schwéiermetallverschmotzung am Buedem vum IDHA konzentréiere sech haaptsächlech op biologesch a chemesch Behandlungsmethoden.

2.1 Biologesch Gouvernance Gesetz

Liu Xiaona mengt datt d'IDHA (Salz) Behandlung vu Maisplanzen d'Cd Konzentratioun an den Uewergronddeeler wesentlech erhéicht verglach mat der Leerkontrolle an der EDTA Behandlung, an och d'Cu Konzentratioun an den Uewergrond- a Rootdeeler am Verglach mat der Leer Kontroll an EDTA wesentlech verbessert. Behandlung, déi hëlleft d'Gestioun vu Schwéiermetaller am Buedem ze beschleunegen. Den Tian Haoqi huet duerch Experimenter bewisen datt IDHA (Salz) fixe As a Cd am Buedem aktivéiere kann, fir d'Pflanzenabsorptioun vu Schwéiermetaller ze förderen.

2.2 Chemesch Behandlung Gesetz

D'chemesch Behandlungsmethod huet d'Charakteristik fir séier Schwéiermetaller aus kontaminéierte Buedem ze entfernen, wat wäit benotzt gëtt an d'Problemer komplett léise kann. Wéi och ëmmer, wéi effektiv Chelating Agenten vu Schwéiermetaller trennen an se recycléieren ass eng Erausfuerderung.

Duerch kontinuéierlech Fuerschung hunn d'Fuerscher festgestallt datt nei IDHA de Potenzial huet fir déi uewe genannte Probleemer ze léisen: (1) IDHA huet eng héich Chelatiounseffizienz. Laut Fuerschung ass d'Extraktiounseffizienz vun IDHA (Salz) fir Cd am Kraaftwierkschlam ënner bestëmmte Konditiounen 68%. Zur selwechter Zäit, ënner der Bedingung vun der Zousatz vun 1,2% Phosphorsäure, gëtt d'Extraktiounseffizienz vun IDHA fir Cu an Ni am Schlamm wesentlech verbessert, mat Extraktiounsraten iwwer 90%. Den Duan Gaoqi huet duerch Fuerschung fonnt datt IDHA e gudden Entfernungseffekt op Schwéiermetaller am Kraaftwierkschlam huet, besonnesch wann de Gesamtmolarverhältnis vun IDHA zu Schwéiermetaller 8: 1 ass an eng kleng Quantitéit H3PO4 bäigefüügt ass, ass den Entfernungseffekt déi bescht . (2) IDHA ass einfach ze elueren an Trennung z'erreechen. Hu Xiaojun betruecht IDHA als den Haaptkomponent vun der ëmweltfrëndlecher Leachléisung. Ënner neutrale Buedemsäurebedéngungen huet IDHA eng gutt Eluéierungsfäegkeet fir Schwéiermetaller am Buedem, mat enger eenzeger Ausluechtentfernungsraten iwwer 90%. Et kann effizient Schwéiermetaller am Buedem elueren, a fonnt datt IDHA komplett vu Mikroorganismen an der Ëmwelt ofgebaut ka ginn ouni Verschmotzung ze verursaachen. Et ass eng ideal ëmweltfrëndlech Schwéiermetall-Buedemsanéierungsmëttelen. (3) IDHA kann déi existent Forme vu Schwéiermetaller änneren an huet de Potenzial fir d'Verschmotzung vu Schwéiermetaller grondsätzlech ze léisen. Wang Guiyin et al. fonnt duerch Fuerschung datt IDHA effektiv Schwéiermetaller aus kontaminéierte Buedem ewechhuelen kann an den Ëmweltrisiko vu Reschtoffall vu Schwéiermetaller reduzéieren. Et kann d'Reschtmengen vu Waasserlöslechen, austauschbaren a karbonat gebonnene Cd, Pb an Zn am Buedem reduzéieren. Chen Chunle et al. kritt och ähnlech Resultater.

3. Prospektéieren
4.  

Am Verglach mat bestehend Buedem Schwéiermetallion chelating Agenten, PASP an IDHA hunn hir eenzegaarteg Charakteristiken: (1) dës zwee Substanzen hunn moderéiert chelating Fähegkeet a si méi einfach aus schwéier Metal Ionen an spéider Behandlung ze trennen; (2) Dës zwee Substanzen sinn einfach ze degradéieren, an de degradéierte Produkt ass eng Mëschung aus Asparaginsäure a Maleinsäure, déi vu Kulturen oder Mikroorganismen ouni Reschter benotzt kënne ginn an net organesch Verschmotzung am Buedem verursaachen; (3) Dës zwee Substanzen hunn eng biologesch Promotioun Effekt a kënnen als Hëllefsmëttel benotzt ginn fir d'Buedem Schwéiermetallverschmotzung ze kontrolléieren; (4) Ënnert dësen zwee Substanzen kann d'chemesch Methodfunktioun vun IDHA besser sinn wéi déi biologesch Methodfunktioun, während PASP de Géigendeel ass. Duerch relevant Fuerschung kann d'Kombinatioun vu verschiddene Sanéierungsmethoden effektiv d'Effizienz vun der Schwéiermetallverschmotzungskontroll verbesseren, sou wéi d'gemëschte Sanéierungsmethod vum mikrobiellen Sanéierungsmëttel a chemesche Sanéierungsmëttel, d'Biochar Material Bioremediatiounsmethod (Yatuocao), déi héich aktiv Zeolitmikrobial. Sanéierungsmethod, an déi mikrobieller (Aspergillus flavus) Planz (Ryegrass) Sanéierungsmethod.

Dofir mengt den Auteur datt d'Kombinatioun vun den uewe genannte Produkter biologesch a chemesch Methoden organesch kombinéiere kënnen, déi net nëmmen déi séier an effizient Natur vu chemesche Methoden reflektéiert, awer och d'Sécherheet an d'gréng Natur vu biologesche Methoden reflektéiert, a kann eng nei Form bilden. Form vu Gouvernance fir biologesch chemesch Methoden. Den Auteur mengt datt d'Applikatioun vu PASP an IDHA bei der Behandlung vu Schwéiermetallverschmotzung am Buedem duerch eng biochemesch Method versicht ka ginn, dat heescht datt nodeems déi zwee zesumme benotzt ginn, d'biologesch Effizienz vum PASP an d'chemesch Extraktiounseffizienz vun IDHA kënnen benotzt ginn fir gemeinsam d'Behandlung vu Schwéiermetallverschmotzung ze förderen. Och wann e puer vun de Berichter, déi an dëser Etude ernimmt sinn, nach ëmmer an der Fuerschungsstadium sinn, mat der Ëmsetzung vun relevante Reglementer an nationaler Politik wéi de "Soil Ten Principles" an d'Verbesserung vun der Ënnerstëtzung, d'Perspektiven fir PASP an IDHA ze benotzen fir Schwéiermetall ze behandelen kontaminéierte Buedem gëtt ëmmer besser.