肖江，周書葵，李智東，張建，田林玉，焦赟儀

(南華大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 衡陽 421001)

隨著工業(yè)化和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化的飛速發(fā)展，土壤重金屬污染問題成為了環(huán)境污染中亟待解決的一部分。土壤重金屬污染不僅會直接造成土壤退化、使農(nóng)作物減產(chǎn)，而且會間接引發(fā)一系列的問題，給人類的生活帶來潛在的威脅，如人類生存環(huán)境逐漸惡化和地下水的污染等[1]。由于重金屬污染土壤具有范圍廣、隱蔽、長期性、積累性與地域性、不可逆性、難以控制性等特點(diǎn)[2]，因此，重金屬污染土壤的治理也一直是國內(nèi)外研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)課題。針對土壤污染的嚴(yán)峻形勢，在不同的原理與方法的基礎(chǔ)之上，開發(fā)出了一系列的修復(fù)技術(shù)，可分為化學(xué)修復(fù)、物理修復(fù)、生物修復(fù)[3]?；瘜W(xué)方法需要在污染土壤中添加相應(yīng)的化學(xué)試劑，將重金屬轉(zhuǎn)化為低毒或者無毒，從而達(dá)到修復(fù)的目的。如吳烈善等[4]利用不同的鈍化劑來穩(wěn)定土壤中的重金屬，發(fā)現(xiàn)在這幾種鈍化劑中，對于單一材料，2%石灰的穩(wěn)定效果最佳；在復(fù)配材料中，2%腐殖質(zhì)和2%的石灰，對于四種不同的重金屬(Pb、Cu、Cd、Zn)均有較好的穩(wěn)定效果?；瘜W(xué)修復(fù)盡管操作簡單，但額外加入的化學(xué)物質(zhì)會使土壤質(zhì)量下降，造成二次污染等環(huán)境問題[5]；生物方法是一種綠色、低成本的土壤修復(fù)方法，對環(huán)境也更加友好。唐歡歡等[6]研究了5種草本植物對于礦區(qū)廢渣地重金屬的吸收和富集作用，結(jié)果表明這幾種植物對于礦區(qū)重金屬污染的土壤均具有一定的修復(fù)效果。但是由于植物生物對于重金屬的富集比較緩慢，修復(fù)周期相對較長，并不能大規(guī)模推廣進(jìn)行[7]。鑒于上述方法應(yīng)用的缺陷，國內(nèi)外的研究者對一種物理修復(fù)——電動修復(fù)技術(shù)進(jìn)行了大量修復(fù)污染土壤的試驗(yàn)研究工作，在實(shí)驗(yàn)中取得較好的效果。但是要應(yīng)用到實(shí)踐中還需進(jìn)行更深層次的研究，克服更多的技術(shù)障礙。因此，本文首先系統(tǒng)地闡述了電動修復(fù)的基本類型、基本機(jī)理和最新進(jìn)展；其次就螯合劑在重金屬污染土壤修復(fù)中的作用機(jī)理進(jìn)行分析，最后著重探討電動-螯合聯(lián)合技術(shù)修復(fù)重金屬污染土壤的應(yīng)用現(xiàn)狀以及需要改進(jìn)的問題，同時就其應(yīng)用前景進(jìn)行展望。

1 電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)

電動修復(fù)技術(shù)(electrokinetic remediation technology)具有效率高、一定程度可以避免再污染、節(jié)電和原位修復(fù)等特點(diǎn)，被稱為“綠色修復(fù)技術(shù)”[8]。電動技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種污染土壤修復(fù)技術(shù)，其基本原理與電池類似，將電極插入土壤/液相系統(tǒng)中，在兩端加上低壓直流電場，在電場的作用下，發(fā)生土壤孔隙水和帶電離子的遷移，土壤顆粒表面的水溶性或吸附性污染物按各自的電荷移動到不同的電極方向，使污染物在電極區(qū)集中或分離，兩極電極定期處理，處理富集的污染物。修復(fù)過程中主要通過電遷移、電泳和電滲析這三種機(jī)制去除土壤中的污染物[9]。電動修復(fù)過程中，水的電解是發(fā)生在兩極最主要的反應(yīng)，在陽極水分子失去電子，生成氧氣和氫離子；在陰極水分子得到電子，生成氫氣和氫氧根離子；氫離子和氫氧根離子在電子遷移和擴(kuò)散等作用下，分別向陰極和陽極移動，從而使得陽極附近土壤pH降低，陰極附近土壤pH升高[10]。

陽極反應(yīng)：2H2O-4e→O2↑+4H+

E0=-1.23 V

陰極反應(yīng)：2H2O+2e→H2↑+2OH-

E0=-0.83 V

電動修復(fù)技術(shù)示意圖見圖1。

圖1 電動修復(fù)原理示意圖[11]Fig.1 Schematic diagram of electric restoration

將電動力學(xué)技術(shù)用于重金屬污染土壤的修復(fù)最早是在1993年由美國的Acar等[12]提出，并且進(jìn)行了Pb污染土壤的修復(fù)研究，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，電動修復(fù)能去除土壤中的部分Pb；但是在陰極附近由于Ca的聚集堵塞土壤孔隙，影響了Pb的進(jìn)一步的遷移。作為一種原位土壤修復(fù)技術(shù)，與其他修復(fù)技術(shù)相比，電動修復(fù)技術(shù)可以處理一些其他方法不能處理的低滲透性污染土壤，同時也能修復(fù)一些有機(jī)物、放射性金屬元素、無機(jī)物等污染的土壤。目前已有大量試驗(yàn)結(jié)果證明，這項(xiàng)技術(shù)對于多種類型污染土壤的修復(fù)均具有高效性，見表1。由于其適用范圍廣，經(jīng)濟(jì)且效率高，可原位修復(fù)低滲透性土壤等特點(diǎn)被認(rèn)為是一種頗具發(fā)展?jié)摿Φ耐寥佬迯?fù)技術(shù)；但是想更大規(guī)模地應(yīng)用到實(shí)地場地的修復(fù)過程中，還需改善電動修復(fù)過程中的諸多缺陷，使其更加經(jīng)濟(jì)有效。

表1 電動修復(fù)污染土壤的試驗(yàn)研究Table 1 Experimental study on electrokinetic remediation of heavy metals in soil

1.1 接近陽極技術(shù)

在電動修復(fù)過程中，由于水的電解，陰、陽極分別產(chǎn)生大量的OH-和H+，兩極電解液的pH分別上升和下降；同時，在電遷移等作用下，OH-和H+將分別向另一端電極移動，引起土壤酸堿性質(zhì)的變化，直到兩者相遇中和，pH值在相遇位置發(fā)生突變；土壤中的游離重金屬離子會與OH-結(jié)合生成氫氧化物沉淀，堵塞土壤孔隙，不利于重金屬遷移，會嚴(yán)重影響電動修復(fù)的效果，這種現(xiàn)象稱為聚集效應(yīng)(focusing effect)[20]。接近陽極技術(shù)就是通過不斷縮短陰、陽兩極的距離，陰極逐漸靠近陽極使得土壤pH下降，增強(qiáng)氧化還原反應(yīng)，減少聚集效應(yīng)的發(fā)生，增加土壤液相中重金屬的濃度，增強(qiáng)土壤中重金屬離子的遷移以及提高其去除效率。其原理示意圖見圖2。

圖2 接近陽極法原理示意圖[21]Fig.2 Schematic diagram of proximity anode method

Wei等[21]利用還原劑將土壤中的Cr(Ⅵ)還原為Cr(Ⅲ)，同時采用接近陽極法修復(fù)鉻污染的土壤，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用還原劑后增加了土壤中的電流強(qiáng)度，在此條件下，結(jié)合接近陽極法來修復(fù)土壤的效果大大提高，修復(fù)后總鉻去除率為64.4%。Cai等[22]采用接近陽極(AAs)的增強(qiáng)型電動力學(xué)方法對靠近尾礦的銅污染的土壤進(jìn)行修復(fù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在1 V/cm的電壓梯度下48 h，傳統(tǒng)的電動修復(fù)技術(shù)在一個固定陽極(FA)48 h的應(yīng)用使得土壤中銅的去除率達(dá)38.97%，在相同的操作時間下，采用接近陽極(AAs)的增強(qiáng)型EK方法將污染土壤中Cu的去除效率提高至61.98%，采用接近陽極技術(shù)能加快銅污染土壤的修復(fù)進(jìn)程。Li等[23]為了避免在電動力修復(fù)鉻污染土壤過程中的聚集效應(yīng)，將接近和固定陽極這兩種方法進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，接近陽極的電動修復(fù)增強(qiáng)了電流并且降低了土壤的pH值，與傳統(tǒng)電動力學(xué)修復(fù)相比，它不僅將Cr(Ⅵ)的去除率由原先的約80%提高至92.50%，而且也改善了土壤中Cr(T)的去除率；同時還減少了土壤中鉻的積累現(xiàn)象。

雖然該技術(shù)可以提高重金屬污染土壤的修復(fù)效率，加快修復(fù)進(jìn)程，同時也可以減少所需要的能耗；但是實(shí)際的操作過程中由于無法準(zhǔn)確掌握對于電極移動的時間間隔和距離，往往只能根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得經(jīng)驗(yàn)來確定，一定程度上限制了其在土壤修復(fù)中的應(yīng)用。

1.2 極性交換技術(shù)

極性交換技術(shù)是在一定的時間內(nèi)轉(zhuǎn)換電極的極性，使得在陽極產(chǎn)生的H+和陰極產(chǎn)生的OH-及時中和，避免在土壤環(huán)境中形成強(qiáng)堿遷移帶和強(qiáng)酸遷移帶。對于重金屬污染的土壤，電極交換法能夠有效地防止重金屬離子在強(qiáng)堿性帶形成氫氧化物沉淀，提高重金屬在土壤孔隙液中的濃度，增強(qiáng)電動修復(fù)效率。Lu等[24]電動修復(fù)了鉻和鎘污染的土壤，在傳統(tǒng)的電動條件下修復(fù)192 h后，土壤中的總鉻和總鎘的去除率分別為57%和49%；在新的交換電極技術(shù)下，不僅能將土壤中的pH值控制在5～7之間，而且在修復(fù)192 h后，若電極交換間隔為96 h，此時土壤中70%的Cr和82%的Cd可以被去除；若電極交換間隔為48 h，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明能進(jìn)一步提高土壤中的總Cr和總Cd的去除率，分別為88%和94%。盡管電極交換技術(shù)在一定程度上能減輕“聚集效應(yīng)”，較大程度上改善重金屬的去除效率；但是在實(shí)驗(yàn)中無法準(zhǔn)確掌握極性交換的時間間隔。為了解決這一問題，Pazos等[25]嘗試在電動修復(fù)重金屬M(fèi)n污染的高嶺土中，在不同的電極室和土壤斷面中使用百里酚藍(lán)作為指示劑，通過觀察顏色變化來判斷電極交換的時間，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在7.6 d的處理時間內(nèi)，在傳統(tǒng)電動技術(shù)下修復(fù)污染土壤，Mn的去除率僅為14%，在相同的操作時間內(nèi)，極性交換技術(shù)將土壤中Mn的去除率提高至72%，但是在實(shí)際的土壤環(huán)境中受到土壤其它離子顏色的干擾下，通過肉眼是無法準(zhǔn)確判斷顏色的變化的。

大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了電極的切換是一種有效的去除方法，而且沒有外源試劑的引入，極大可能地避免了二次污染；電極交換技術(shù)使得土壤電流密度增大，提高修復(fù)效率；同時還能夠使土壤的pH維持在一定合適的范圍之內(nèi)，一定程度上避免了在傳統(tǒng)電動修復(fù)過程中出現(xiàn)的“聚集現(xiàn)象”。但是對于電極交換的頻率無法準(zhǔn)確確定，在一定程度上限制了該技術(shù)在土壤修復(fù)中的應(yīng)用。

1.3 注入緩沖溶液法

傳統(tǒng)電動修復(fù)過程中由于水的電解會在陰極附近產(chǎn)生大量的OH-，導(dǎo)致大量的重金屬離子生成氫氧化物沉淀，降低金屬離子在電動過程中遷移，從而影響電動力學(xué)修復(fù)的效率[26]。大量研究發(fā)現(xiàn)，有效控制土壤pH值是改善電動修復(fù)效果的關(guān)鍵因素[27]。注入緩沖溶液法常常是在陰極區(qū)域注入相應(yīng)的酸來調(diào)節(jié)陰極的pH，以盡量減少在陰極附近重金屬沉淀的生成，增強(qiáng)重金屬離子在土壤中的遷移性。Bahemmat等[28]研究了強(qiáng)化電動技術(shù)來修復(fù)Co和Pb共同污染的土壤，用硝酸作為緩沖溶液來控制陰極pH值，結(jié)果表明加入硝酸在一定程度上提高了Co和Pb的去除率，分別為73.84%和62.88%。劉慧等[29]采用檸檬酸和乳酸來作為陰極控制液，在野外現(xiàn)場條件下對銅污染的土壤進(jìn)行原位電動修復(fù)，在兩種強(qiáng)化條件下，對污染區(qū)銅的去除率進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)中在陰極區(qū)所添加的乳酸和檸檬酸的濃度均為0.5 mol/L，在添加乳酸的情況下處理 24 d后，土壤中銅的含量有顯著下降，其中在陰、陽兩極銅的平均去除率分別為35.7%和52.6%；但是在使用檸檬酸作為增強(qiáng)劑的情況下處理17 d后，在陽極的平均去除率僅為27.2%，在陰極區(qū)域反而沒有提高銅的去除(去除率為-17.5%)。陰極區(qū)的銅去除率可能是由于實(shí)驗(yàn)在野外條件下進(jìn)行，土壤環(huán)境相對復(fù)雜、其他離子干擾導(dǎo)致的；也可能是由于電動修復(fù)的持續(xù)時間較短[30]，所以緩沖溶液的選用也要根據(jù)具體的金屬種類以及土壤環(huán)境而定。Cameselle等[31]研究了將硫酸、EDTA、檸檬酸、乙酸作為陰極控制液來強(qiáng)化電動修復(fù)對于Cd、Co、Cr、Cu、Pb以及Zn等共同污染的農(nóng)田土壤的修復(fù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，檸檬酸能增強(qiáng)土壤中電滲流，加強(qiáng)金屬離子的遷移。檸檬酸是這4種緩沖液中用于強(qiáng)化電動修復(fù)最有效果的，其中對于Cd、Co、Cu、Zn的去除率都較高，均高于70%，但是對于Cr和Pb的去除率都低于12%，由于Cr和Pb與土壤的吸附、螯合等一系列作用，導(dǎo)致較強(qiáng)的固定在土壤中，所以單一地控制土壤pH在合適的范圍內(nèi)并不一定能改善所有重金屬的修復(fù)效率。

注入緩沖溶液能夠使陰極附近的pH在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，防止在陰極附近生成重金屬沉淀，增加土壤中金屬離子的濃度，提高金屬離子的遷移效率。但是也存在著不足之處，一是無法準(zhǔn)確知道緩沖溶液的注入量，只能憑借以往的經(jīng)驗(yàn)添加；二是在陰極加入相應(yīng)的酸來控制pH，過量的酸可能會導(dǎo)致土壤酸化，會影響土壤的有機(jī)質(zhì)的流失和肥力的下降。

單一的電動修復(fù)技術(shù)去除重金屬的效率不高，主要是由于在電動修復(fù)過程中的水解產(chǎn)生氫離子和氫氧根離子，在電場的作用下遷移到土壤環(huán)境中，導(dǎo)致土壤環(huán)境的變化，土壤孔隙溶液中的金屬離子會生成沉淀或吸附在土壤顆粒的表面，這樣會降低重金屬離子的遷移性，影響土壤修復(fù)效果，因?yàn)樵陔妱有迯?fù)過程中的效率強(qiáng)烈依賴于溶解于在土壤孔隙溶液中的重金屬污染物的有效濃度[27]。因此，將電修復(fù)技術(shù)與其它技術(shù)相結(jié)合，修復(fù)一種或多種重金屬污染土壤，提高土壤重金屬修復(fù)的效率，是電動修復(fù)技術(shù)今后在土壤修復(fù)應(yīng)用中的發(fā)展方向。其中，大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電動-螯合聯(lián)合修復(fù)技術(shù)對于重金屬的去除率等方面是優(yōu)于單一技術(shù)。

2 電動-螯合聯(lián)合修復(fù)技術(shù)

2.1 螯合劑的概述

螯合劑是一種具有多基的配位體，能與重金屬離子發(fā)生螯合作用而形成穩(wěn)定的水溶性絡(luò)合物，而使重金屬離子鈍化的有機(jī)或無機(jī)化合物[32]。目前，用于修復(fù)重金屬污染土壤的螯合劑分為天然和人工合成兩種，其中常用的天然螯合劑有草酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、丙二酸、S,S-EDDS以及NTA;常見人工螯合劑有EDTA、EGTA、DTPA、EDDHA、CDTA等[33]，由于EDTA可與大多數(shù)金屬離子形成穩(wěn)定螯合物，并且易于回收利用等原因被廣泛應(yīng)用于土壤修復(fù)中。雷鳴等[34]研究利用EDTA來從污染土壤中提取重金屬。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，EDTA能將重金屬從土壤中有效地提取出來，其中對Cd和Pb的效果比較好；同時用Na2S沉淀法回收的EDTA依然能有效地從土壤中提取重金屬，只是效率有所下降。

2.2 螯合劑在修復(fù)土壤重金屬的機(jī)理

目前在土壤中重金屬的形態(tài)大體上可以分為可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)[35]。當(dāng)外源重金屬進(jìn)入土壤環(huán)境時，絕大多數(shù)重金屬通過溶解、沉淀、吸附、絡(luò)合等作用而被吸附在土壤膠體的表面或者包含在土壤礦物之中，導(dǎo)致重金屬離子的遷移性以及有效性等改變[36]。目前常用于治理重金屬污染的土壤的方法按機(jī)理主要有兩種：①使用相應(yīng)的固定劑、改良劑等來改變重金屬在土壤中的賦存形態(tài)，通過改變土壤中重金屬的遷移性和生物利用度，以達(dá)到修復(fù)的目的[37]；②碳的結(jié)合態(tài)、鐵和錳氧化物的結(jié)合態(tài)以及有機(jī)結(jié)合態(tài)在一定的條件下都會轉(zhuǎn)化為活性態(tài)，使用如化學(xué)淋洗、電動修復(fù)[14，38]等一系列技術(shù)，從土壤體系中遷移出重金屬，使其存留量達(dá)到土壤環(huán)境最大允許的背景值范圍之內(nèi)。大量實(shí)驗(yàn)表明，可溶性和可交換重金屬是土壤污染的根本原因，但是碳的結(jié)合態(tài)以及鐵錳氧化態(tài)在相應(yīng)環(huán)境條件下也會釋放到土壤環(huán)境體系中[39]，因此使用固定劑、改良劑等改變重金屬的形態(tài)使之穩(wěn)定只是暫時的，金屬元素仍存在土壤中，具有再次活化的風(fēng)險(xiǎn)。如果土壤是酸性的，碳酸鹽結(jié)合態(tài)很容易溶解并釋放到土壤液相中；并且殘留在土壤的化學(xué)試劑可能對土壤造成二次污染，所以土壤存在極大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，因此將重金屬及時有效地從土壤環(huán)境體系中徹底去除是我們研究的目標(biāo)。螯合劑就是以此為出發(fā)點(diǎn)，當(dāng)螯合劑加入到土壤中，會與土壤液相中的金屬離子發(fā)生螯合作用，在土壤液相中形成水溶性的穩(wěn)定的配合物，由于土壤不溶態(tài)重金屬與可溶性的金屬離子處于動態(tài)平衡中，當(dāng)可溶性的離子被絡(luò)合時，液相中的重金屬離子濃度降低時，固相中的金屬離子會從土壤解吸下來補(bǔ)充液相中的重金屬離子以維持這種平衡[40]。這樣不僅能提高土壤中的重金屬的活化程度，也增強(qiáng)了重金屬離子在土壤孔隙溶液中的移動性[41]，如張譞等[42]研究了3種螯合劑(EDTA、DTPA、酒石酸)對土壤中Cd和Zn形態(tài)變化的影響，在常溫下培養(yǎng)30 d后，土壤中兩種重金屬的酸可提取態(tài)均明顯提高，可還原態(tài)和可氧化態(tài)含量減少，殘?jiān)鼞B(tài)無明顯變化，螯合劑的加入能明顯促進(jìn)難提取態(tài)向可提取態(tài)的轉(zhuǎn)化，活化土壤中的重金屬。

2.3 電動-螯合聯(lián)合技術(shù)修復(fù)重金屬污染土壤

傳統(tǒng)單一的電動修復(fù)過程中，由于水的電解產(chǎn)生大量的H+和OH-,導(dǎo)致在電動修復(fù)過程中會發(fā)生“聚集現(xiàn)象”、金屬離子沉淀等，例如鉛離子會與土壤中的氫氧根、碳酸根、磷酸根和硫酸根等離子反應(yīng)生成氫氧化鉛、碳酸鉛、磷酸鉛和硫酸鉛等沉淀,這樣會降低土壤中重金屬離子的遷移和去除率，此方法是由Wong等[43]發(fā)展起來的，螯合劑的加入能與液相中的重金屬離子在較寬的pH范圍內(nèi)生成穩(wěn)定可溶性的絡(luò)合物，通過增強(qiáng)土壤中重金屬離子的遷移性以達(dá)到高效去除的目的。張濤等[44]通過將乙二胺乙二酸(EDTA)加入到陰極液中，在電動力作用下，EDTA陰離子可以與土壤溶液體系中的Pb2+生成穩(wěn)定且可溶性的配合物，通過電遷移達(dá)到去除的目的。但是像這類人工合成的螯合劑(EDTA)生物降解性較差，能較長時間存在于土壤環(huán)境中[34]，并且易于重金屬遷移到地下含水層中，污染地下水[45]，因此，像一些具有較強(qiáng)的金屬螯合能力和良好的生物降解性的螯合劑(EDDS、檸檬酸、草酸等)引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。丁玲[46]在采用循環(huán)電解液的方式維持土壤pH的情況下，以酒石酸和果酸作為增強(qiáng)試劑，電動修復(fù)鎘污染的土壤。由于螯合劑與Cd(Ⅱ)之間的絡(luò)合作用，增加了Cd(Ⅱ)在土壤中的溶解量，增強(qiáng)Cd(Ⅱ)的遷移性，進(jìn)一步提高了其去除效率。Suzuki等[47]研究了通過向兩極電解液中添加緩沖溶液維持土壤在中性pH的條件下，向土壤中加入螯合劑EDDS強(qiáng)化電動修復(fù)去除土壤中鉛和鎘，結(jié)果EDDS能提高土壤中可交換態(tài)的鉛，大大提高了鉛的去除率；但是帶負(fù)電的Cd-EDDS與Cd2+的移動方向相反，會致使大量的Cd在土壤的中間部位積累，不能有效地去除土壤中的鎘，所以螯合劑在應(yīng)用于電動修復(fù)土壤中還是存在一定的缺陷的。盡管這些有機(jī)酸、可降解的螯合劑等在一定程度上能相應(yīng)地提高電動修復(fù)的效率，但另一方面由于其自身的生物毒性限制了其在土壤修復(fù)中的應(yīng)用，研究表明常用的螯合劑EDDS、EDTA都會在一定程度污染作物，令作物減產(chǎn)，甚至對作物產(chǎn)生較高的毒性，導(dǎo)致大量地壞死。劉金等[48]分別采用不同濃度的EDTA和EDDS處理苧麻盆栽植物，在施用20 d后，顯示螯合劑能活化土壤中的重金屬，提高重金屬的遷移效率，從而促進(jìn)植物的吸收。但是兩種螯合劑的施用會使得苧麻的生物產(chǎn)量減少，不利于作物的生長。宋靜等[49]將兩種不同濃度的EDDS施入種有印度芥菜的土壤中，在2 d的處理之后，印度芥菜出現(xiàn)葉子脫水、枯萎等現(xiàn)象，直至作物死亡?？梢姡瑐鹘y(tǒng)的電動-螯合聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，如果螯合劑的選擇不當(dāng)，殘留的試劑會污染作物，導(dǎo)致作物減產(chǎn)。另外常用的一些人工合成的螯合劑普遍價格較高，其基本依靠進(jìn)口獲得[50]，這樣使得電動-螯合技術(shù)不能得以大范圍地推廣。電動-螯合聯(lián)合修復(fù)污染土壤具有效率高、修復(fù)徹底、操作簡單易行；但是不足是在實(shí)際應(yīng)用過程中要根據(jù)特定的土壤環(huán)境、重金屬的種類以及濃度等來嚴(yán)格選擇螯合劑的種類和控制其使用條件，所以，尋找經(jīng)濟(jì)、高效且具有可生物降解性的螯合劑顯得尤為重要。

3 總結(jié)與展望

電動-螯合聯(lián)合修復(fù)技術(shù)在一定程度上能改善傳統(tǒng)的電動修復(fù)技術(shù)中的缺陷，使得在土壤重金屬的修復(fù)過程中具有更高的效率，并且操作簡單易行。然而，電動-螯合修復(fù)技術(shù)的使用需要嚴(yán)格控制螯合劑的條件以根據(jù)特定的土壤環(huán)境、土壤的組成和結(jié)構(gòu)、重金屬污染物的類型和濃度來修復(fù)土壤。另外，大量研究表明如EDDS、EDTA等的使用會對土壤環(huán)境產(chǎn)生再次污染的可能性，這些因素限制了該技術(shù)在修復(fù)重金屬污染土壤的應(yīng)用。因此，今后，電動-螯合修復(fù)重金屬污染土壤的研究工作應(yīng)集中在以下幾個方面：

(1)就重金屬而言，應(yīng)該研究各種重金屬的遷移機(jī)制，分析重金屬賦存形態(tài)和遷移轉(zhuǎn)化的規(guī)律。

(2)對于電動技術(shù)，需要分析研究影響修復(fù)過程效率的因素以及其相互關(guān)系，采用相應(yīng)的優(yōu)化方法來提高修復(fù)效率。

(3)對于螯合劑來說，首先筆者認(rèn)為今后的研究重點(diǎn)應(yīng)該放在可生物降解、環(huán)境友好型螯合劑的尋找和研發(fā)上，降低其對土壤環(huán)境造成的二次風(fēng)險(xiǎn)；其次，由于螯合劑的非專一性，活化重金屬的同時也會活化土壤中的其他的礦物元素，在外界土壤環(huán)境下，會使得這些元素的流失量增加，土壤不能被有效利用。要深入探究螯合劑對于土壤中重金屬的賦存形態(tài)的影響以及活化的機(jī)理；最后對于電動修復(fù)后螯合劑和重金屬的回收，應(yīng)尋求更加經(jīng)濟(jì)有效的方法，以降低成本。

(4)目前，對于單一重金屬污染源的土壤進(jìn)行了大量的修復(fù)研究，今后，多種金屬復(fù)合污染的土壤修復(fù)是研究的重點(diǎn)，探求螯合劑的最佳種類以及其最適應(yīng)用條件，力求實(shí)現(xiàn)多種重金屬的共同高效的去除。

(5)目前，電動修復(fù)大多數(shù)停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段，為了應(yīng)用實(shí)際污染場地的修復(fù)，有必要克服未來研究中的問題，發(fā)展更多、更有效的組合技術(shù)來解決當(dāng)前技術(shù)的不足之處。