《表1 天然有机酸对重金属淋洗效率及优劣势对比》

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《重金属土壤清洗技术研究进展》

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自然界中相对分子量较小且具有酸性的有机化合物被称为天然有机酸。在淋洗工艺中常用的天然有机酸包括苹果酸、酒石酸、乳酸、柠檬酸、腐殖酸等，它们不仅被生物所降解，而且对自然环境污染小。此类淋洗剂一般利用酸溶作用，相似相容原理将一些弱酸提取态或有机态重金属物质淋洗出来，而被应用于重金属土壤修复中[30]。YANG等[31]认为腐殖酸能有效与多种重金属结合，是一种很有前途的土壤淋洗剂，在pH=9时，将液固比设置为1∶80，淋洗剂浓度1 500mg/L，淋洗4h，对pH接近中性的土壤淋洗效果强于碱性土壤，Cu、Ni、Zn、Pb淋洗效率逐渐减弱，依次为45.2%、42.2%、34.6%、15.6%。腐殖酸针对重金属土壤修复也表现出一定的淋洗效果，特别是针对Cu、Ni元素淋洗表现良好。腐殖酸一般是由动植物遗骸经过微生物分解和转化以及一系列水文地球化学作用得到的一类有机质，在地球上有较大的储存量，存在于土壤中有利于营养元素向作物传送，该类无机酸不仅对土壤环境危害很小，而且可能有效改变土壤物理化学以及生物结构，并增强土壤肥力[32]。因此腐殖酸也被大部分学者认为可能是一种有着重金属修复潜力的环境友好化学淋洗剂。孙浩然等[33]对贵州某受砷、锑重金属污染矿区土壤使用酒石酸与苹果酸进行化学淋洗，发现这两类酸可以通过与土壤中有机质部分结合，破坏土壤中原有的动态平衡，释放出砷锑化合物，由于这类有机酸一般含有多个配位体，因此一般情况下螯合作用会强于溶解作用，酒石酸、苹果酸在浓度为30 mmol/L震荡10h时，对Sb、As的去除效果最好，去除率依次为23.21%、9.57%和21.88%、8.57%。陈欣园等[34]使用柠檬酸淋洗上海市闵行区某水稻田水稻土，并从淋洗动力学特征、浓度影响以及重金属形态和土壤理化性质作为淋洗剂测试条件，最适宜浓度为0.1mol/L柠檬酸，淋洗动力学特征发现，在60min淋洗量趋于平缓，240min达到平衡，对重金属Cu、Zn、Pb和Cd的去除率依次为54.1%、59.1%、35.0%和65.4%。其中Cd的解吸率最高，通过总有机碳测试仪测得经过柠檬酸淋洗过的土壤TOC含量存在小幅上升。原因可能是Cd主要以静电作用吸附在土壤颗粒上，而Cu、Zn和Pb则大多数是通过共价键形式吸附在土壤颗粒表面，吸附能力相比于Cd略强，可以推断复合重金属的竞争解吸机制和重金属是否与吸附位点形成共价键相关。柠檬酸对土壤重金属有着一定的修复能力，但Pb总去除率较低，一般残余量不会达到土壤环境质量的三级标准，而且淋洗后土壤TOC增加，说明柠檬酸有可能与重金属形成有机结合体残留于被修复土壤，致使土壤存在二次污染的问题[35]。天然有机酸对重金属淋洗效率及优劣势对比见表1。