汚染された赤土からのキレート剤を用いたPb, Cd, Tlの活性化過程の比較

Comparative Activation Process of Pb, Cd and Tl Using Chelating Agents from Contaminated Red Soils.

• Lirong Liu
• Dinggui Luo
• Guangchao Yao
• Xuexia Huang
• Lezhang Wei
• Yu Liu
• Qihang Wu
• Xiaotao Mai
• Guowei Liu
• Tangfu Xiao

抄録

キレート剤の添加は、可溶性金属錯体を形成して植物抽出を促進するための重金属活性化の重要な技術である。本研究では、汚染された赤土中のPb, Cd, Tlの予備的、動的、平衡活性化実験とスペシエーション分析を行い、9種類のキレート剤の中から比較的良好な活性化性能を有する6種類のキレート剤を選択し、重金属活性化に及ぼす投与量とpHの影響を系統的に検討した。その結果、キレートによるPb, Cd, Tlの活性化は2時間以内に平衡に達し、活性化過程は3段階を示した。中性条件下では、キレート化合物の方がPb及びCdを含む土壌でより優れた活性化性能を示した。S,S-エチレンジアミンジスクシン酸(S,S-EDDS)とクエン酸(CA)を除いて、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、N,N-ビス(カルボキシメチル)グルタミン酸(GLDA)、ジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTPA)及びアミノ三酢酸(NTA)の最大平衡活性化効果(MEAE)は81%以上であった。Tl汚染土壌のMEAEは15%以下であった。3種類の汚染土壌のMEAEに対応するキレート剤の投与量の降順はPb-, Cd-, Tl汚染土壌であり、重金属の形態,金属キレート剤の安定性定数,赤土中の非標的元素Feの活性化に関連していた。酸性条件下では、キレート剤の活性化効率はPbおよびCd汚染土壌では程度の差こそあれ低下したが、Tl汚染土壌ではキレート剤の活性化効率はわずかに向上した。

Adding chelating agents is a critical technique of heavy metal activation for enhancing phytoextraction through the formation of soluble metal complexes which will be more readily available for extraction. The preliminary, dynamic, equilibrium activation experiments and speciation analysis of Pb, Cd and Tl in contaminated red soils were used to select six chelates with relatively good activation performance from nine chelates, and the effects of dosage and pH on the heavy metals activation were studied systematically. Results showed that the activation of Pb, Cd and Tl by chelates reached equilibrium within 2 h, and the activation process showed three stages. Under neutral conditions, chelates had better activation performance on Pb- and Cd-contaminated soils. Except for S,S-ethylenediamine disuccinic acid (S,S-EDDS) and citric acid (CA), the maximum equilibrium activation effect (MEAE) of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), N,N-bis (carboxymethyl) glutamic acid (GLDA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) and aminotriacetic acid (NTA) was over 81%. The MEAE of Tl-contaminated soil was less than 15%. The decreasing order of the dosage of chelating agents corresponding to MEAE for three types of contaminated soils was Pb-, Cd- and Tl-contaminated soil, relating to the forms of heavy metals, the stability constants of metal-chelates and the activation of non-target elements Fe in red soil. Under acidic conditions, the activation efficiencies of chelates decreased to differing degrees in Pb- and Cd-contaminated soils, whereas the activation efficiencies of chelating agents in Tl-contaminated soils were slightly enhanced.