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螯合剂诱导土壤淋洗技术因其修复效率高、周期短、操作灵活等优势,成为近年来土壤重金属污染修复领域研究的热点技术之一。乙二胺四乙酸（EDTA）等螯合剂因强络合性与广谱性而备受关注,但其在环境中难生物降解阻碍它的应用。因此,筛选更加高效低毒（无毒）、应用潜力大的新型螯合剂成为土壤淋洗技术发展的方向。此外,淋洗修复对土壤酶活性动态变化的影响也并不完全清楚;并且淋洗后土壤是否具有农用价值也未见报道。针对上述问题,本研究以亚氨基二琥珀酸（ISA）、谷氨酸N,N–二乙酸（GLDA）、葡庚糖酸（GCA）和聚天冬氨酸（PASP）四种生物可降解螯合剂为淋洗材料,系统探讨它们去除土壤Cd、Pb和Zn机理、对土壤性质潜在影响及环境响应机制,为其用于重金属污染土壤治理提供理论基础和科学依据。本文主要研究结果如下:（1）系统探究生物可降解螯合剂去除污染土壤Cd、Pb和Zn效率的因素及其交互作用对它们去除的影响。生物可降解螯合剂能有效去除土壤中Cd、Pb和Zn,它们的去除率随生物可降解螯合剂浓度(0–50 mmol L-1)和淋洗时间（2 min–120 min）增加而显著增加（P<0.05）,随电解质(Ca2+)添加、淋洗溶液pH值和液土比降低而明显降低（P<0.05）。相比于GCA和PASP,ISA和GLDA更能有效去除Cd、Pb和Zn（P<0.05）。综合考虑Cd、Pb和Zn去除率及成本,推荐土液比1:10和不添加电解质作为淋洗的后续条件。生物可降解螯合剂对Cd、Pb和Zn去除更符合准二级动力学模型。响应面法优化结果显示,初始浓度是控制生物可降解螯合剂去除Cd、Pb和Zn的主要因素,贡献率大于50%;次之为淋洗液pH和反应时间。初始浓度与反应时间之间的交互影响是显著的（P<0.05）,其余因子间交互影响不显著（P>0.05）。方差分析显示模型拟合结果是显著的（P<0.05）且准确有效。获得最佳参数为初始浓度75 mmol L-1、pH 4.0和反应时间120 min,能使土壤总重金属去除率达7.11%–83.20%,与模型预测值较为接近（7.66%–93.16%）。四种生物可降解螯合剂中,ISA和GLDA去除Cd、Pb和Zn能力几乎与EDTA相当,是一种潜在和合适的候选材料替代EDTA用于土壤污染治理领域。（2）阐明生物可降解螯合剂淋洗对土壤微观结构形貌、物相组成、化学状态的影响机制,提出其去除Cd、Pb和Zn的潜在机理。对比淋洗前后土壤的傅里叶红外变换光谱图信息显示,在官能团区域,部分特征峰有位移、峰强减弱的现象;在指纹区仅发生了轻微的变化,可以忽略。这表明生物可降解螯合剂淋洗对土壤体系的化学环境造成部分的影响,但这影响是有限的且并不会破坏土壤结构。扫描电镜结合电子能谱证实淋洗对土壤表面形貌和骨架仅有微小的影响。X射线衍射谱图进一步确认淋洗后土壤主要矿物的特征峰峰位并未消失或明显位移,仅对土壤矿物组成产生微弱影响。X射线光电子能谱结果揭示淋洗前后两种污染土壤表面与颗粒固相结合的Cd、Pb和Zn均以二价为主,淋洗过程中土壤颗粒表面并没有发生氧化或还原反应。综上,推测ISA、GLDA、PASP和GCA去除土壤Cd、Pb和Zn主要机理有:H+酸溶效应、离子交换作用及络合作用。（3）综合阐述生物可降解螯合剂淋洗对修复土壤质量的影响,揭示土壤基础呼吸强度、微生物量及酶活性动态响应机制。在最优淋洗工艺条件下,土壤pH、电导率和阳离子交换量均有所下降（P<0.05）,有机质、全氮、全磷、全钾和矿质有益元素虽有降低但下降幅度较小（P>0.05）,速效钾与植物可利用态氮无显著变化（P>0.05）,而土壤中速效磷含量在淋洗后增加1.19倍–2.01倍（P<0.05）。与EDTA相比,生物可降解螯合剂淋洗后土壤的性质均明显改善。可见,它们对于减缓养分流失、保持土壤肥力有促进效应。淋洗后水溶态、可交换态和碳酸盐结合态重金属被大量去除,部分铁锰氧化物结合态重金属和少量残渣结合态重金属也被去除。生物可降解螯合剂淋洗增加了重金属稳定性,降低了重金属在土壤中的移动性、环境风险及生物可用性。此外,生物可降解螯合剂淋洗明显提升了修复后土壤呼吸强度、微生物量及酶活性。随着培养时间延长,微生物累积呼吸量均不断升高且表现为GLDA>ISA>EDTA>PASP>GCA>初始土壤。淋洗后土壤中微生物量碳、氮、磷含量均随培养时间推移而逐渐增加并在21 d达到峰值（P<0.05）。土壤β–葡萄糖苷酶、蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶和荧光二乙酸酯水解酶活性随培养时间延长整体上均呈上升趋势。与EDTA修复后土壤相比,ISA、GLDA、PASP和GCA淋洗对土壤酶活性呈现促进效应。（4）评估了生物可降解螯合剂淋洗对土壤的潜在环境风险。修复后矿山土壤和农田土壤Cd、Pb和Zn有效性分别降低20.02%–95.78%和12.26%–84.56%（P<0.05）;TCLP浸提Cd、Pb和Zn浓度分别下降7.88%–100.00%和10.37%–75.70%（P<0.05）;SPLP浸提Cd、Pb和Zn浓度降低更为明显,分别下降16.81%–100.00%和10.45%–100.00%（P<0.05）;生物可给浓度分别减少18.14%–65.93%和44.03%–94.87%（P<0.05）。盆栽实验结果表明,与初始土壤相比,种植在淋洗修复后土壤上的大白菜和生菜的总生物量明显降低了4.24%––91.47%（P<0.05）。但是,它们叶片的光合能力、抗氧化防御能力和营养品质均得到不同程度的改善。虽然ISA和GLDA处理降低了大白菜和生菜地上部Cd、Pb和Zn含量,但Cd和Pb浓度却仍超过标准允许值。综上,生物可降解螯合剂淋洗后残留在土壤中重金属的有效性、可浸出性和生物可给性均降低且植物仍能够生长修复土壤中,但需进一步措施降低植物地上部对重金属吸收。