本發(fā)明涉及植物螯合誘導(dǎo)修復(fù)污染土壤的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于植物修復(fù)土壤的緩釋螯合劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

土壤作為人類生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是人類社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，但隨著工業(yè)、城市污染的加劇和農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)種類、數(shù)量的增加，土壤重金屬污染日益嚴(yán)重，污染程度不斷加劇，面積在逐年擴(kuò)大。2014年由環(huán)保部和國土資源部發(fā)布的全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)表明土壤中重金屬鎘、鎳、銅、砷、汞、鉛的點(diǎn)位超標(biāo)率分別為7.0％、4.8％、2.1％、2.7％、1.6％、1.5％。目前大陸受重金屬污染的耕地面積近2000萬公頃，約占耕地總面積的1/5。土壤污染狀況已對土地資源可持續(xù)利用與農(nóng)產(chǎn)品生態(tài)安全構(gòu)成威脅，農(nóng)業(yè)部調(diào)查數(shù)據(jù)表明：我國目前污水灌區(qū)面積約140萬公頃，遭受重金屬污染的土地面積占污灌區(qū)總面積的64.8％，其中輕度污染面積占46.7％，中度污染面積占9.7％，嚴(yán)重污染面積占8.4％，并且以汞和鎘的污染面積最大，我國約3萬公頃以上的土地受汞的污染，1萬公頃土地受鎘的污染，每年因重金屬污染而減產(chǎn)糧食1000多萬噸，被重金屬污染的糧食每年多達(dá)1200萬噸，合計(jì)經(jīng)濟(jì)損失至少200億元。由于土壤重金屬污染具有隱蔽性、不可逆性和不可降解等特點(diǎn)，因此土壤重金屬污染及其防治成為各國政府和環(huán)境工作者廣泛關(guān)注的問題。

植物修復(fù)技術(shù)治理污染土壤具有成本低、不破壞生態(tài)環(huán)境、能使土壤保持良好的結(jié)構(gòu)和肥力狀態(tài)及無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，是污染土壤治理的環(huán)境友好技術(shù)。目前植物修復(fù)技術(shù)在重金屬污染土壤修復(fù)中已有廣泛的應(yīng)用，但單一的植物修復(fù)技術(shù)對重金屬污染土壤修復(fù)效果很大程度上取決于重金屬的生物有效性，而對于難溶重金屬形態(tài)因其水溶性差，從而導(dǎo)致低的生物有效性，進(jìn)而使植物吸收、富集重金屬的能力低，而且普通植物對污染土壤中的重金屬吸收能力并不算高，因此，為了達(dá)到較好的植物修復(fù)效果，通過長期試驗(yàn)，人們有針對性地尋找了一些超累積植物，雖然超累積植物對重金屬有較強(qiáng)的累積能力，但由于超累積植物對重金屬的吸收和積累極為緩慢，生物量少，修復(fù)往往需要幾個(gè)生長季節(jié)，且大多數(shù)超積累植物由于其本身的特異性往往只能積累某種重金屬,具有較強(qiáng)的專一性，對土壤中其他含量較高的重金屬則表現(xiàn)出中毒癥狀，從而在重金屬復(fù)合污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用受到了限制，利用生長速度快、生物量大的普通植物借助其他的技術(shù)輔助的聯(lián)合植物修復(fù)成為了有效可行的替代途徑。所以目前常應(yīng)用一些對土壤中重金屬具有較強(qiáng)選擇性的螯合劑如乙二胺四乙酸(EDTA)、S,S-乙二胺二琥珀酸(EDDS)、氨基三乙酸(NTA)、檸檬酸等通過改善土壤/土壤溶液/植物根系界面的性質(zhì)，促進(jìn)植物根系吸收金屬及加速金屬在植物體內(nèi)運(yùn)輸，提高土壤中重金屬的生物有效性，從而強(qiáng)化植物對重金屬的富集能力和提取效果。

傳統(tǒng)螯合劑獲得強(qiáng)化土壤植物修復(fù)效果的同時(shí)，也存在一定的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，目前傳統(tǒng)螯合劑的加入方式都是配成一定濃度的溶液加入土壤中，螯合劑以這種方式加入土壤后一方面螯合劑能在短時(shí)間內(nèi)通過配位作用，使重金屬的解吸能力提高，活性迅速增加，但植物的吸收速率遠(yuǎn)低于螯合劑對重金屬的活化速率，導(dǎo)致在一定時(shí)間內(nèi)植物只能吸收土壤溶液內(nèi)很少一部分重金屬，有相當(dāng)部分重金屬仍然保留在土壤溶液中，則大大增加了重金屬滲濾對地下水造成的潛在污染，另一方面在土壤微生物的作用下螯合劑也會(huì)隨時(shí)間變化而逐步降解失去有效性。

為解決螯合劑對重金屬的活化速率為題，人們想到使用緩釋微球?qū)︱蟿┻M(jìn)行緩釋，常用的緩釋微球的制備方法有離子交換法、噴霧干燥法、復(fù)凝聚法、化學(xué)交聯(lián)法和乳化分散法，這些緩釋微球包封率和載藥率效果都較好，一般情況下得到的微球粒徑都是微米級(jí)別；用硅膠和烯烴聚合物為緩釋載體的螯合劑被用于土壤重金屬污染的修復(fù)，但硅膠為緩釋載體的螯合劑促溶土壤中重金屬的時(shí)間較短，緩釋性能較差，烯烴聚合物屬難生物降解材料，容易形成二次污染，因此研究和開發(fā)環(huán)境友好、緩釋性能優(yōu)良的緩釋材料是緩釋型螯合劑能廣泛用于重金屬污染土壤修復(fù)的基本前提。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于植物修復(fù)土壤的緩釋螯合劑及其制備方法，其所要解決的技術(shù)問題在于：傳統(tǒng)的螯合劑加入方式都是配成一定濃度的溶液加入土壤中，由于植物的吸收速度低于螯合劑對重金屬的活化速率，造成土壤溶液中的重金屬滲濾造成地下水污染，并且在土壤微生物的作用下螯合劑也會(huì)隨時(shí)間變化而逐步降解失去有效性；而傳統(tǒng)的緩釋載體緩釋性能較差，并容易形成二次污染。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于植物修復(fù)土壤的緩釋螯合劑，其由緩釋載體以及藥物構(gòu)成，所述緩釋載體為環(huán)境友好型并可生物降解的材料，所述藥物為螯合劑，所述緩釋載體與藥物的份量配比為2：1至1：2之間，所述緩釋載體為殼聚糖或殼聚糖衍生物(N-三甲基殼聚糖、N-馬來?；瘹ぞ厶?、羧甲基殼聚糖、N，O-羧甲基殼聚糖、β-環(huán)糊精接枝殼聚糖、羥丙基殼聚糖、鹽酸丁卡因殼聚糖、殼聚糖/聚N-異丙基丙烯酰胺、阿侖膦酸鈉殼聚糖)中的一種。

優(yōu)選于：所述螯合劑為乙二胺二乙酸、乙二胺二乙酸鈉、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉、乙二胺四乙酸二鉀、檸檬酸、乙二胺二琥珀酸、乙二胺二琥珀酸三鈉中的任意一種。

本發(fā)明提供一種關(guān)于上述用于植物修復(fù)土壤的緩釋螯合劑的制備方法，其包括如下步驟：

第一步，藥物溶解，將螯合劑溶解在水中，形成螯合劑藥液；

第二步，混合緩釋載體，將與所述螯合劑的份量配比在2：1至1：2之間的緩釋載體加入到所述螯合劑藥液中，溶解形成混合溶液；

第三步，將所述混合溶液在噴霧干燥器中干燥，即可制得粉狀的用于植物修復(fù)土壤的緩釋螯合劑成品。

優(yōu)選于：所述粉狀的用于植物修復(fù)土壤的緩釋螯合劑的單顆粉粒呈表面光滑的微球狀，且微球狀的平均粒徑為5-20μm。

優(yōu)選于：上述第二步中，將所述緩釋載體加入到所述螯合劑藥液后在水浴鍋中進(jìn)行恒溫條件水浴加熱，然后攪拌均勻，即溶解形成所述混合藥液。

優(yōu)選于：使用磁力攪拌器或者超聲波攪拌器將經(jīng)過水浴加熱后的所述緩釋載體與螯合劑藥液混合溶液攪拌均勻，溶解形成所述混合藥液。

優(yōu)選于：所述水浴鍋的加熱溫度為65-75℃，加熱時(shí)間為1.8-2.2小時(shí)，使用所述磁力攪拌器的攪拌時(shí)間為0.8-1.2小時(shí)。

優(yōu)選于：所述噴霧干燥器的進(jìn)風(fēng)溫度為220-240℃，進(jìn)料速度為5ml/min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明利用了可生物降解、環(huán)境友好型材料作為緩釋載體并通過噴霧干燥器制備了新型的緩釋螯合劑，進(jìn)而通過所述緩釋載體調(diào)控螯合劑的釋放速率來控制重金屬的解吸速率以匹配植物吸收重金屬速率，實(shí)現(xiàn)有效控制螯合劑的釋放，借助緩釋型螯合劑的應(yīng)用可以有效解決上述傳統(tǒng)螯合劑在植物修復(fù)過程中存在的技術(shù)缺陷，達(dá)到調(diào)控土壤中重金屬的解吸速度，更有利于植物對重金屬的吸收，同時(shí)由于緩釋材料的保護(hù)作用，而使得螯合劑的實(shí)效性更為持久，使材料利用率達(dá)到最大，既可用于強(qiáng)化土壤重金屬污染的植物修復(fù)效果，同時(shí)又能有效克服應(yīng)用螯合劑使土壤中重金屬的釋放過快無法匹配植物對重金屬的吸收速率的缺點(diǎn)，有效降低對地下水污染的風(fēng)險(xiǎn)；另外，

1、本發(fā)明的緩釋載體材料為可生物降解、環(huán)境友好型材料的殼聚糖及其衍生物，既避免了對土壤的二次污染，又拓展了殼聚糖及其衍生物在環(huán)境治理的新領(lǐng)域；

2、本發(fā)明的緩釋載體材料具有成膜性，能夠在螯合劑表面形成了一層薄膜，有效控制螯合劑釋放，減少螯合劑突釋；

3、本發(fā)明通過噴霧干燥法制備緩釋螯合劑，對設(shè)備要求低，且投資后期運(yùn)行成本低，操作簡單、便利，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，能夠有效控制粒徑分布范圍在5～20μm左右；

4、本發(fā)明的緩釋螯合劑不但能控制重金屬的突增，提高植物對重金屬的提取效率，還能有效降低重金屬滲濾對地下水的污染。

附圖說明

圖1為緩釋螯合劑和EDTA-2Na在水中的釋放速率折線圖。

圖2為添加緩釋螯合劑和EDTA-2Na以及羧甲基殼聚糖處理下，土壤溶液中Pb濃度隨時(shí)間的變化折線圖。

圖3為添加緩釋螯合劑和EDTA-2Na以及羧甲基殼聚糖處理下，土壤溶液中Cd濃度隨時(shí)間的變化折線圖。

圖4為添加緩釋螯合劑和EDTA-2Na以及羧甲基殼聚糖處理下，土壤溶液中Cu濃度隨時(shí)間的變化折線圖。

圖5為添加緩釋螯合劑和EDTA-2Na以及羧甲基殼聚糖處理下，土壤滲濾液中Pb濃度隨時(shí)間的變化折線圖。

圖6為添加緩釋螯合劑和EDTA-2Na以及羧甲基殼聚糖處理下，土壤滲濾液中Cd濃度隨時(shí)間的變化折線圖。

圖7為添加緩釋螯合劑和EDTA-2Na以及羧甲基殼聚糖處理下，土壤滲濾液中Cu濃度隨時(shí)間的變化折線圖。

圖8為添加不同配備比的緩釋螯合劑和EDTA-2Na以及羧甲基殼聚糖處理下，狗尾草的干重柱狀圖。

圖9為添加不同配備比的緩釋螯合劑和EDTA-2Na以及羧甲基殼聚糖處理下，狗尾草地上部分及根部對Pb的累積吸收量對比柱狀圖。

圖10為添加不同配備比的緩釋螯合劑和EDTA-2Na以及羧甲基殼聚糖處理下，狗尾草地上部分及根部對Cd的累積吸收量對比柱狀圖。

圖11為添加不同配備比的緩釋螯合劑和EDTA-2Na以及羧甲基殼聚糖處理下，狗尾草地上部分及根部對Cu的累積吸收量對比柱狀圖。

其中圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7中E1為4mmol/kg的EDTA-2Na，E2為8mmol/kg的EDTA-2Na，K-E1為4mmol/kg的緩釋螯合劑①(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：1)，K-E2為8mmol/kg的緩釋螯合劑①(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：1)，K1為4mmol/kg緩釋螯合劑①對應(yīng)量的羧甲基殼聚糖劑量，K2為8mmol/kg緩釋螯合劑①對應(yīng)量的羧甲基殼聚糖劑量，Control為空白對照；圖8、圖9、圖10、圖11中A為空白，B為4mmol/kg的EDTA-2Na，C、為8mmol/kg的EDTA-2Na，D為4mmol/kg的緩釋螯合劑①(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：1)，E為8mmol/kg的緩釋螯合劑①(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：1)，F(xiàn)為4mmol/kg的緩釋螯合劑①對應(yīng)量羧甲基殼聚糖劑量，G為8mmol/kg的緩釋螯合劑①對應(yīng)量羧甲基殼聚糖劑量，H為4mmol/kg的緩釋螯合劑③(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：2)，I為4mmol/kg的緩釋螯合劑②(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝2：1)。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合較佳實(shí)施例、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及附圖1-11對本發(fā)明提出的一種用于植物修復(fù)土壤的緩釋螯合劑及其制備方法作更為詳細(xì)說明。

實(shí)施例1：緩釋螯合劑①

本實(shí)施例的螯合劑選擇EDTA-2Na(乙二胺二乙酸鈉)，緩釋載體選擇羧甲基殼聚糖，所述緩釋載體與螯合劑的份量配比為1：1，具體的制備步驟如下：

(1)準(zhǔn)確稱取5gEDTA-2Na溶解于500ml超純水中，不斷攪拌直至EDTA-2Na完全溶解，形成螯合劑溶液；

(2)稱取5g羧甲基殼聚糖加入于上述螯合劑溶液中，在水浴鍋中以70℃的溫度恒溫水浴加熱2小時(shí)后取出，再在磁力攪拌器中攪拌1小時(shí)，使溶液攪拌均勻，進(jìn)而溶解形成混合溶液；

(3)靜置去除混合溶液中的氣泡后，通過噴霧干燥器進(jìn)行干燥噴出成粉狀成品，其中，設(shè)置噴霧干燥機(jī)的進(jìn)風(fēng)口溫度230℃，進(jìn)料速度為5ml/min。

所述粉狀成品的單顆粉粒呈表面光滑的微球狀，所述微球狀粉粒的平均粒徑在10μm左右。

實(shí)施例2：緩釋螯合劑②

本實(shí)施例的螯合劑選擇EDTA-2Na，緩釋材料選擇羧甲基殼聚糖，所述緩釋載體與螯合劑的份量配比為1：2，具體的制備步驟如下：

(1)準(zhǔn)確稱取10gEDTA-2Na溶解于500ml超純水中，不斷攪拌直至EDTA-2Na完全溶解，形成螯合劑溶液；

(2)稱取5g羧甲基殼聚糖加入于上述螯合劑溶液中，在水浴鍋中以70℃的溫度恒溫水浴加熱2小時(shí)后取出，再在磁力攪拌器中攪拌1小時(shí)，使溶液攪拌均勻，進(jìn)而溶解形成混合溶液；

(3)靜置去除混合溶液中的氣泡后，通過噴霧干燥器進(jìn)行干燥噴出成粉狀成品，其中，設(shè)置噴霧干燥機(jī)的進(jìn)風(fēng)口溫度230℃，進(jìn)料速度為5ml/min。

實(shí)施例3：緩釋螯合劑③

本實(shí)施例的螯合劑選擇EDTA-2Na，緩釋材料選擇羧甲基殼聚糖，所述緩釋載體與螯合劑的份量配比為2：1，具體的制備步驟如下：

(1)準(zhǔn)確稱取5g EDTA-2Na溶解于500ml超純水中，不斷攪拌直至EDTA-2Na完全溶解，形成螯合劑溶液；

(2)稱取10g羧甲基殼聚糖加入于上述螯合劑溶液中，在水浴鍋中以70℃的溫度恒溫水浴加熱2小時(shí)后取出，再在磁力攪拌器中攪拌1小時(shí)，使溶液攪拌均勻，進(jìn)而溶解形成混合溶液；

(3)靜置去除混合溶液中的氣泡后，通過噴霧干燥器進(jìn)行干燥噴出成粉狀成品，其中，設(shè)置噴霧干燥機(jī)的進(jìn)風(fēng)口溫度230℃，進(jìn)料速度為5ml/min。

實(shí)驗(yàn)1：緩釋螯合劑在水中的緩釋速率測試

采用上述實(shí)施例1、2、3中所制備的緩釋螯合劑①、②、③在水中進(jìn)行緩釋速率測試。

準(zhǔn)確分別稱取0.1gEDTA-2Na，0.2g緩釋螯合劑①(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：1)，0.15g緩釋螯合劑②(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝2：1)，0.3g緩釋螯合劑③(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：2)分別置于透析帶中，在透析帶中加入20ml的超純水，將透析帶放入500ml的超純水燒杯中，將燒杯放到恒溫培養(yǎng)箱中25℃，隔1h、3h、6h、12h、24h、48h、72h、96h取5ml于25ml容量瓶中定容，每次取完5ml后立刻補(bǔ)齊5ml超純水，取2ml容量瓶中溶液于10ml比色管做吸光度分析。

如圖1所示，EDTA-2Na是能溶于水，因此在1小時(shí)時(shí)其釋放量已經(jīng)達(dá)到了86％，3小時(shí)時(shí)已經(jīng)完全釋放；對于緩釋螯合劑①(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：1)在6～72小時(shí)累積釋放率經(jīng)線性擬合符合Higuchi模型，方程為Q＝6.6484t^1/2+46.336(r＝0.984，k＝6.648)；對于緩釋螯合劑③(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：2)在6～96小時(shí)累積釋放率經(jīng)線性擬合符合Higuchi模型，方程為Q＝6.9941t^1/2+34.012(r＝0.993，k＝6.994)說明緩釋螯合劑①和③都有明顯的緩釋效果，釋放速率的快慢與羧甲基殼聚糖的添加量也有關(guān)，緩釋螯合劑③的釋放速率明顯比緩釋螯合劑①的釋放速率慢，因?yàn)槠銭DTA-2Na與羧甲基殼聚糖的配備比分別是1：1和1：2，緩釋螯合劑③其羧甲基殼聚糖含量增加，形成微球后其膜厚度也相應(yīng)增加，EDTA-2Na作為藥物包含在其中其，釋放速率也相應(yīng)減慢；對比緩釋螯合劑①(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：1)和緩釋螯合劑③(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：2)，其釋放分為2個(gè)階段：第一階段為突釋階段，在6小時(shí)的時(shí)候分別累積釋放了59％和49％，這是由于微球表面具有許多的微孔和裂痕，在釋放初期，釋放介質(zhì)通過微孔進(jìn)入到微球，EDTA-2Na迅速溶解在釋放介質(zhì)中，濃度達(dá)到飽和狀態(tài)，與外界形成濃度差，EDTA-2Na從微孔中釋放出來形成突釋；第二階段由于羧甲基殼聚糖吸收水分后開始溶脹，在溶脹的過程中，微孔逐漸減小甚至消失，在隨后的過程中EDTA-2Na只能隨著骨架擴(kuò)散或者通過羧甲基殼聚糖的完全溶解慢慢釋放；雖然緩釋螯合劑②(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝2：1)與EDTA-2Na直接在水里的釋放速率相比偏慢，但緩釋效果不明顯且不滿足緩釋模型方程，這和羧甲基殼聚糖的使用量有關(guān)，羧甲基殼聚糖的含量偏低未能完全包裹住EDTA-2Na。

實(shí)驗(yàn)2：緩釋螯合劑對土壤重金屬的靜態(tài)活化影響

采用實(shí)施1中的所制備的緩釋螯合劑①對土壤重金屬的靜態(tài)活化影響測試。

本實(shí)驗(yàn)所采用的土樣為721尾礦壩稻田土與無污染土的混合土，混合土中Cd含量為0.25mg/kg、Pb含量為35.7mg/kg、Cu含量為27.5mg/kg。

取200g風(fēng)干過2mm篩土壤分別拌入：

A、4mmol/kg的EDTA-2Na；

B、8mmol/kg的EDTA-2Na；

C、4mmol/kg的緩釋螯合劑①(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：1)；

D、8mmol/kg的緩釋螯合劑①(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：1)；

E、4mmol/kg的緩釋螯合劑①對應(yīng)量的羧甲基殼聚糖包膜材料；

F、8mmol/kg的緩釋螯合劑①對應(yīng)量的羧甲基殼聚糖包膜材料；

G、空白。

將A、B、C、D、E、F、G樣本放入磨口玻璃瓶內(nèi)，每瓶加入300ml的超純水，使其含水量為60％，將玻璃瓶放在25℃的恒溫培養(yǎng)箱中；分別在1h、6h、24h、48h、72h、96h抽取10ml的土壤溶液，并再注入10ml超純水，收集的土壤溶液離心在3000轉(zhuǎn)速離心30min后經(jīng)過微孔濾膜過濾，用原子吸收火焰光譜儀測試Cu和Pb含量，用石墨爐原子吸收光譜儀測試Cd含量。

如圖2、圖3、圖4所示緩釋螯合劑活化重金屬實(shí)驗(yàn)整體規(guī)律大致相同，活化Cd、Pb、Cu離子能力：8mmol/kg的EDTA-2Na>8mmol/kg的緩釋螯合劑①>4mmol/kg的EDTA-2Na>4mmol/kg的緩釋螯合劑①>對應(yīng)劑量的8mmol/kg羧甲基殼聚糖>對應(yīng)劑量的4mmol/kg羧甲基殼聚糖>空白，EDTA-2Na本身對于這3種重金屬離子有著很強(qiáng)的活化作用，而羧甲基殼聚糖雖然能活化這幾種重金屬，但是效果一般，只比空白組增加了一些，且濃度越高的EDTA-2Na活化重金屬效果越強(qiáng)。

實(shí)驗(yàn)3：緩釋螯合劑對土壤重金屬的動(dòng)態(tài)淋溶影響

采用實(shí)施1中的所制備的緩釋螯合劑①對土壤重金屬的動(dòng)態(tài)淋溶影響測試。

本實(shí)驗(yàn)所采用的土樣為721尾礦壩稻田土與無污染土的混合土，混合土中Cd含量為0.25mg/kg、Pb含量為35.7mg/kg、Cu含量為27.5mg/kg。

取200g風(fēng)干過2mm篩土壤置于自制滲濾裝置中，分別拌入：

A、4mmol/kg的EDTA-2Na；

B、8mmol/kg的EDTA-2Na；

C、4mmol/kg的緩釋螯合劑①(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：1)；

D、8mmol/kg的緩釋螯合劑①(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：1)；

E、4mmol/kg的緩釋螯合劑①對應(yīng)量的羧甲基殼聚糖包膜材料；

F、8mmol/kg的緩釋螯合劑①對應(yīng)量的羧甲基殼聚糖包膜材料；

G、空白。

將上述樣本加入超純水浸泡至飽和狀態(tài)，垂直懸掛48h后，每次用200ml的超純水淋洗，隔12h、24h、48h、72h、96h收集一次滲濾液，離心后通過微孔濾膜，利用原子吸收火焰光譜儀測試Cu和Pb含量，用石墨爐原子吸收光譜儀測試Cd含量。

如圖5、圖6、圖7所示羧甲基殼聚糖會(huì)造成Cu、Pb、Cd離子部分淋失，但影響不大；施加2種不同形式的EDTA-2Na可以顯著提升土壤滲濾液中Cu、Pb、Cd離子的含量，但緩釋螯合劑①能顯著降低Cu、Pb、Cd離子初始淋失量和淋失總量；在相同形式不同濃度的EDTA-2Na處理下，高濃度的EDTA-2Na和緩釋螯合劑①處理的Cu、Pb、Cd離子更易淋失；緩釋螯合劑①滿足在一定的周期內(nèi)持續(xù)的活化重金屬,匹配植物吸收重金屬的速率，又不至于突釋造成土壤中重金屬濃度過高影響植物生長和增加對地下水風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)驗(yàn)4：緩釋螯合劑對盆栽狗尾草生物量影響

采用實(shí)施例1、2、3中所制備的緩釋螯合劑①、②、③對盆栽狗尾草的生物量影響進(jìn)行測試。

本實(shí)驗(yàn)所采用的土樣為721尾礦壩稻田土與無污染土的混合土，混合土中Cd含量為0.25mg/kg、Pb含量為35.7mg/kg、Cu含量為27.5mg/kg，土樣經(jīng)過風(fēng)干、過5mm篩、每盆土重3kg。

土樣風(fēng)干過5mm篩，保持每盆盆栽土質(zhì)量為1.5kg；將種子播入土壤中，開始一周在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，一周后在自然光照下培養(yǎng)，保持持水量30％；植物生長20d后分別添加：

A、空白；

B、4mmol/kg的EDTA-2Na；

C、8mmol/kg的EDTA-2Na；

D、4mmol/kg的緩釋螯合劑①(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：1)；

E、8mmol/kg的緩釋螯合劑①(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：1)；

F、4mmol/kg的緩釋螯合劑①對應(yīng)劑量的羧甲基殼聚糖；

G、8mmol/kg的緩釋螯合劑①對應(yīng)劑量的羧甲基殼聚糖；

H、4mmol/kg的緩釋螯合劑③(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：2)；

I、4mmol/kg的緩釋螯合劑②(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝2：1)。

在添加上述A、B、C、D、E、F、G、H、I藥物10天后收取植物，用剪刀分為地上部分和地下部分，用直尺分別測量株高和根的長度；地上部分用自來水和超純水各處理一遍，地下部分先用超聲清洗，再用10mmol/L的EDTA-2Na溶液浸泡20min，除去跟表面吸附的重金屬離子，清洗后在105℃殺青30min，在80℃條件下烘干至恒重，稱量植物干重。

如圖8所示，低劑量的羧甲基殼聚糖對狗尾草有促進(jìn)生長的作用，隨著羧甲基殼聚糖的濃度增加，促進(jìn)效果越小；EDTA-2Na處理下，狗尾草會(huì)出現(xiàn)枯黃，生物量下降等現(xiàn)象，且隨著EDTA-2Na添加劑量提升，毒害作用越越明顯；緩釋螯合劑能減緩EDTA-2Na對狗尾草的毒害作用，且隨著緩釋螯合劑的緩釋材料越厚，毒害作用越小，實(shí)施緩釋螯合劑③處理的狗尾草生物量與對照物明顯差別。

實(shí)驗(yàn)5：緩釋螯合劑對盆栽狗尾草對重金屬的提取能力影響

采用實(shí)施例1、2、3中所制備的緩釋螯合劑①、②、③對盆栽狗尾草的生物量影響進(jìn)行測試。

本實(shí)驗(yàn)所采用的土樣為721尾礦壩稻田土與無污染土的混合土，混合土中Cd含量為0.25mg/kg、Pb含量為35.7mg/kg、Cu含量為27.5mg/kg；土樣進(jìn)過風(fēng)干、過5mm篩每盆土重3kg。

土樣風(fēng)干過5mm篩，保持每盆盆栽土質(zhì)量為1.5kg；將種子播入土壤中，開始一周在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，一周后在自然光照下培養(yǎng)，保持持水量30％；植物生長20d后分別添加：

A、空白；

B、4mmol/kg的EDTA-2Na；

C、8mmol/kg的EDTA-2Na；

D、4mmol/kg的緩釋螯合劑①(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：1)；

E、8mmol/kg的緩釋螯合劑①(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：1)；

F、4mmol/kg的緩釋螯合劑①對應(yīng)劑量羧甲基殼聚糖；

G、8mmol/kg的緩釋螯合劑①對應(yīng)劑量羧甲基殼聚糖；

H、4mmol/kg的緩釋螯合劑③(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝1：2)；

I、4mmol/kg的緩釋螯合劑②(EDTA-2Na：羧甲基殼聚糖＝2：1)。

在添加上述A、B、C、D、E、F、G、H、I藥物10天后收取植物用剪刀分為地上部分和地下部分，用直尺分別測量株高和根的長度；地上部分用自來水和超純水各處理一遍，地下部分先用超聲清洗，再用10mmol/L的EDTA-2Na溶液浸泡20min，除去跟表面吸附的重金屬離子，清洗后在105℃殺青30min，在80℃條件下烘干至恒重，稱量植物干重。取0.3g的地上部分樣品，置于聚四氟乙烯的坩堝中，加入10mL的濃硝酸浸泡過于消解爐中低溫加熱，使樣品初步分解，等坩堝中溶液殆盡時(shí)，再用HNO₃：HClO₄(1：4)進(jìn)行中溫加熱直到坩堝中溶液呈無色，消化完全后的酸液用1％硝酸定容到25mL比色管中，搖勻，過0.45μm水相濾頭后Cd用Agilent240Z石墨爐原子吸收測定，Pb和Cu用火焰原子吸收光譜儀；取0.2g的根部樣品，置于聚四氟乙烯的坩堝中，加入10mL的濃硝酸浸泡過夜，于消解爐中低溫加熱，使樣品初步分解，等坩堝中溶液殆盡時(shí)，再用HNO₃：HClO₄(1：4)進(jìn)行中溫加熱直到坩堝中溶液呈無色，消化完全后的酸液用1％硝酸定容到25mL比色管中，搖勻，過0.45μm水相濾頭后Cd用Agilent240Z石墨爐原子吸收測定，Pb和Cu用火焰原子吸收光譜儀。

如圖9、圖10、圖11所示添加EDTA-2Na能顯提高狗尾草根部的累積Cd含量，且隨著添加EDTA-2Na濃度加大狗尾草根部累積Cd含量越大，對于狗尾草地上部分低劑量的EDTA-2Na能夠促進(jìn)Cd的累積，高劑量反而降低，而添加緩釋螯合劑①相比添加相同劑量的EDTA-2Na和空白對照既能夠增加狗尾草根部又能增加地上部分Cd累積量，因此本發(fā)明對狗尾草提取Cd的能力遠(yuǎn)大于直接添加EDTA-2Na和空白對照；狗尾草對Pb的提取效果與Cd有相同的趨勢；但由于羧甲基殼聚糖對狗尾草提取Cu有阻礙作用，緩釋螯合劑對狗尾草吸收Cu效果沒有直接添加EDTA-2Na效果好。

綜合上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案可以充分有效的完成上述發(fā)明目的，且本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理及功能原理都已經(jīng)在實(shí)施例中得到充分的驗(yàn)證，而能達(dá)到預(yù)期的功效及目的，且本發(fā)明的實(shí)施例也可以根據(jù)這些原理進(jìn)行變換，因此，本發(fā)明包括一切在申請專利范圍中所提到范圍內(nèi)的所有替換內(nèi)容。任何在本發(fā)明申請專利范圍內(nèi)所作的等效變化，皆屬本案申請的專利范圍之內(nèi)。