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关键词：
土壤,重金属,钢渣,水稻,硅
发表时间：
2013-10-25 09:55:08
摘要：为改善β-环糊精（β-CD）的水溶性及对重金属的配位能力，将β-环糊精和甘氨酸在碱性条件下用环氧氯丙烷连接起来，合成水溶性极好并能跟重金属形成配位作用的甘氨酸-β-环糊精GCD），研究了GCD 对铅的增溶、解吸行为，考察了pH、离子强度、有机质和甘氨酸-β-环糊精初始浓度对铅的解吸影响。结果表明，GCD 对碳酸铅的增溶效果显著，当其浓度为30 g·L-1 时，水溶液中铅离子浓度可接近7 000 mg·L-1。GCD 对铅解吸能力随着土壤中有机质含量的增加而降低，pH 值的升高、离子强度的增加和GCD 初始浓度增加有利于铅的解吸。GCD 对铅污染土壤的解吸符合准二级动力学模式，该静态解吸研究可以为铅污染土壤的修复提供基础信息。
土壤是人类赖以生息的最重要的自然资源之一，但随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加，土壤重金属污染日益严重，污染程度在加剧，面积在逐年扩大。据统计，我国受重金属污染的农田约2.5×107 hm2，每年被重金属污染的粮食多达1.2×107 t[1]。土壤污染方面所涉及的重金属主要是指生物毒性显著的Hg、Cd、Pb、Cr、As，还包括具有毒性的Zn、Cu、Co、Ni、Sn、V等[2]。目前国内外常用物理、化学等传统的方法控制和治理已被污染的土壤[3]，虽然能有效地减少重金属对环境的影响，但是也存在一些缺点，如工程量大、只适合小面积严重污染土壤的处理、可能会破坏土壤的生物活性、易带来二次污染、处理费用高等[4]。β-环糊精（Cyclodextrin，简称CD）是一种没有还原性的环式低聚糖，由于它能与尺寸相匹配的疏水性有机分子形成主客体包结物，可被有效用于促进疏水性有机污染物的溶解，同时环糊精本身无毒且具生物降解性，属于一种环境友好材料，近年来其在环境领域中的应用已经引起了广泛的关注[5]。但β-环糊精仅对一些疏水性有机污染物有增溶作用，而且它在水中的溶解度较低（18.5 g·L-1，20 ℃），一定程度上限制了β-环糊精的广泛应用[6]。因此，研究者们正在努力尝试用不同方法对β-环糊精进行改性，增强它的水溶性，同时改善对重金属的配位能力，达到拓宽其应用范围的目的。Kranti 等利用改性羟丙基-β-环糊精，同时实现强化电动修复去除土壤中的有机物和重金属[7]。本文合成了一种新的水溶性极好的（20 ℃时在水中溶解度>100 g·L-1）甘氨酸-β-环糊精，其同时具备对有机物的包结能力和对重金属的配位作用，笔者着重研究了它对铅的增溶作用及铅污染土壤的解吸行为。
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