当铅和镉如铅和镉逸出时，它们可以污染附近的土壤。没有容易去除这些污染物的方法，必须征服田地，以防止这些毒素进入食物链，他们威胁人类和动物健康。
从土壤中除去重金属污染物的实验方法可能有助于将这些有毒物质保持进入食物链。（图片信用：路透社/云母罗森伯格）
根据环境保护局，全国数千个地点发现了重金属。虽然有些人通过联邦，国家和私人努力的组合进行了清理，但需要为新技术而努力解决重金属污染。
现在由斯坦福大学材料科学家领导的研究小组Yi Cui已经使用一种化学过程发明了一种方法来洗涤来自受污染的土壤的重金属，这有点像酿造咖啡。
当他们描述6月4日自然通信在美国，研究人员首先用一种水和一种能吸引重金属的化学物质的混合物冲洗受污染的土壤。当这种混合物渗入土壤时，这种化学物质会将重金属拉散。然后，团队成员收集了这些有毒的液体，并将其通过电化学过滤器从水中捕获重金属。通过这种方式，他们清除了土壤中的重金属，并将水和化学混合物循环利用，以渗透到污染更严重的土壤中。
“这是一种清理土壤的新方法，”材料科学、工程和光子科学教授崔说。“我们的下一步是进行试点测试，以确保在实验室中行得通的方法在实际应用中是可行的，并计算出这一过程的成本。”
到目前为止，他的团队已经清除了铅和镉污染的土壤，铅和镉是两种普遍存在的危险毒素，铜只有在高浓度时才有危险。崔认为，这种化学清洗和电化学过滤的过程将对汞和铬等其他危险重金属起作用，但还需要进一步的实验室实验来证明这一点。
不再有祭祀植物
崔说该项目在两年前开始，当时他和研究生金威徐集思广益如何解决如何解决基本问题：重金属与土壤结合，变得几乎是不可分割的。今天，崔说，清理可能涉及挖掘污染的土壤并在某处汇集它们。农业研究人员还开发了植物修复技术 - 种植污染土壤中的牺牲植物吸收重金属，然后收获这些作物并将其带到提取和处置设施。但植物化可能需要多年的重复收获。
研究人员试图用普通水洗涤有毒土壤样品来提取快速，经济高效的方法来提取污染的领域的重金属。他们很快意识到普通水无法破坏重金属和土壤之间的化学键。他们需要一些添加剂来撬开污染物。他们发现其姓名首字母中已知的常用化学品：EDTA。
回顾过去，EDTA是显而易见的选择，因为同样的化学物质也用于治疗铅或汞中毒的患者。带负电荷的EDTA与带正电荷的重金属粒子形成强烈的化学键，将铅或汞从患者的组织中拉走。研究人员推断，当EDTA在水中溶解时，它的负钩会将重金属从土壤中剥离。实验证明了这一点。当edta处理的水渗过受污染的土壤时，它带走了重金属。
但球队的工作只做了一半。土壤干净，但处理的水仍然有毒。他们需要一种方法来将EDTA分离在冲洗水中的重金属中，并为所有人捕获那些毒素。
分离重金属
科学家们知道，即使在捕获带有带正电荷的金属颗粒后，EDTA也保持强烈消极。因此，研究人员用电气和化学性能建造了筛子，以拉出带负电的EDTA和带正电荷的重金属。结果是孤立的重金属和水和EDTA的混合物准备纯化更多的土壤。
除了铅和镉，研究人员还对铜进行了测试，铜只有在高浓度时才会有危险。接下来，崔想在汞等其他重金属上进行实验，汞毒性太大，需要特殊处理才能保护研究人员。但他认为这种化学反应是可靠的，因此他对实验室的成功充满信心。更大的问题是，这一过程能否扩大规模，处理成吨的污染土壤。研究人员已寻求通过斯坦福技术许可办公室(Stanford Office of Technology Licensing)申请专利，并希望找到一个机会在受污染的地区开展试点项目。
“我们对重金属没有良好的修复技术，”崔说。“如果这在大规模上证明了实用，那将是一个重要的进步。”
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