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随着工业的高速发展,我国经济增长迅速,但同时也带了诸多的环境问题,城市黑臭水体问题显得尤为突出,其中河道底泥重金属的污染是待解决的问题之一。重金属一旦进入到水体中,不仅污染水体,还可以通过一系列作用,富集在河道表层底泥中。当环境条件产生改变时,部分重金属可从底泥中释放出来,引起水体的二次污染。底泥中的重金属不断积累,不仅对水生生物、沿河居民饮用水和农田安全灌溉构成严重威胁,还可能通过食物链危害人体健康。因此,如何去除河道底泥中的重金属成为急需解决的问题,本实验以武汉某黑臭水体底泥为研究对象,利用传统螯合剂(EDTA)、绿色螯合剂二羧甲基丙氨酸三钠(MGDA)和谷氨酸N,N-二乙酸(GLDA)对底泥中的重金属Cd、Cu、Ni进行淋洗,并从时间、用量、pH和淋洗次数四个影响因素对比分析了去除效果。传统螯合剂EDTA淋洗重金属的研究结果表明,在室温体系中,pH=3,淋洗时间为24小时,EDTA与重金属摩尔比为EDTA:M=5:1(下同),淋洗3次后,传统螯合剂EDTA对重金属Cd、Cu、Ni的去除率最高,分别达到81%、63%、80%。绿色螯合剂GLDA淋洗重金属的研究结果表明,GLDA对去除重金属的最优实验条件为:pH=3,淋洗时间为16小时,GLDA:M=4:1,淋洗3次,去除率分别达到74%、60%、81%。绿色螯合剂MGDA淋洗重金属的研究结果表明,在室温体系中,pH=3,淋洗时间16小时,MGDA:M=5:1,淋洗3次的最优实验条件下,三种重金属的最高去除率分别为75%、62%、80%。三种螯合剂对底泥中的重金属均有较好的去除效果,根据影响因子的不同,去除效果有一定的波动,随着淋洗时间的增加,重金属Cd、Cu、Ni的去除率都呈增大趋势,随着时间的增长,去除率最终达到相对稳定;螯合剂用量也会影响去除率,螯合剂用量的增加,去除率随之增加,达到一定用量之后,去除率趋于平稳;体系pH是影响重金属Cd、Cu、Ni去除率的主要因素,当体系在酸性条件下,由于溶液的酸化作用,溶液中质子的数量较多,重金属的去除效果较好,当体系在中性或者碱性条件下,重金属的去除率较差,当体系pH在强碱条件下时,去除效果明显不佳;随着淋洗次数的增加,螯合剂通过改变重金属的形态,达到去除的效果。三种螯合剂中对重金属有最佳去效果的是EDTA,GLDA在去除重金属Cd的效果上优于MGDA,MGDA在去除Cu和Ni的效果上优于GLDA。三种螯合剂都是通过改变重金属的形态,使重金属从不可溶态变为可溶态,从而达到去除效果。三种螯合剂对重金属Cd、Cu、Ni的弱酸提取态、氧化态、还原态均发挥了较好的去除作用,对残渣态的去除效果较差。通过加入Na2S,经沉淀分离,可以收回螯合剂GLDA和MGDA淋洗废液中的重金属,使淋洗废液中的重金属离子浓度达到排放要求。