專利名稱：土壤修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用金屬結(jié)合水凝膠顆粒聯(lián)合金屬型植物(耐受重金屬的植物， metallophytes)以實(shí)現(xiàn)污染場(chǎng)地的可持續(xù)植物固定(穩(wěn)定)的土壤修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
在本說(shuō)明書中，當(dāng)提及或論述知識(shí)文檔、條例或項(xiàng)目時(shí)，這種提及或論述并非承認(rèn) 所述知識(shí)文檔、條例或項(xiàng)目或它們的任意組合是在優(yōu)先權(quán)日已公開(kāi)、為公眾所知、為普通常 識(shí)的一部分；或者，已知與解決本說(shuō)明書所關(guān)心的任何問(wèn)題的嘗試相關(guān)。盡管具體提到了采礦所污染的場(chǎng)地對(duì)本發(fā)明所述的方法進(jìn)行了說(shuō)明，但是應(yīng)理解 所述方法不僅限于該應(yīng)用，而是可以用于具有一種或多種金屬污染的土壤的任何場(chǎng)地。此 夕卜，本發(fā)明所述的方法不限于本文所提到的金屬型植物品種(耐受重金屬的植物的植物品 種，metallophyte plant species)，而是可以利用已知或?qū)?lái)變得顯而易見(jiàn)的任何金屬型 植物，但前提條件是它們適合于相關(guān)場(chǎng)地。土地中金屬水平的提高，特別是如鎘、銅、汞、錳、鉛、鎳、鋅、鈷、鈾和準(zhǔn)金屬砷的重 金屬水平的提高，是采礦及其它工業(yè)活動(dòng)通常所不可避免的后果。盡管已使用了多種方法 來(lái)解決重金屬污染和/或有關(guān)的高昂費(fèi)用，但是重金屬污染的場(chǎng)地在重新建立可持續(xù)植被 方面仍然存在問(wèn)題，并且這些場(chǎng)地易于侵蝕，從而導(dǎo)致污染物分散到臨近區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)較高。 據(jù)認(rèn)為，長(zhǎng)期暴露于這些有毒元素是造成如癌癥和變性疾病的多種嚴(yán)重人類病癥的原因 (Lasat，2000 ；Tu 等人，2000 ；Dahmani-MuIler 等人，2001 ；Khan, 2001 ；Qiao 和 Luo, 2001 ； McGrath 等人，2002 ；Wu 等人，2004)。棺被修復(fù)植被修復(fù)是發(fā)達(dá)國(guó)家日益用于處理受污染土地的有前景的方法(Ebbs和 Kochian, 1997 ；Huang等人，1997 ；Blaylock, 2000)，它包括利用植物和與根有關(guān)的微生物 群來(lái)除去、容納或使環(huán)境污染物變得無(wú)害(Kirkpatrick等人，2006)。它是目前最好、成本 最有效、維護(hù)較少并且公眾最能接受的防止以前的礦山場(chǎng)地(即，大規(guī)模礦山廢石堆)不 利環(huán)境影響的修復(fù)技術(shù)(Ghosh和Singh，2005)，但是由于重金屬的毒性而使它的成功受 限。植被修復(fù)提供了使污染場(chǎng)地恢復(fù)的自然解決方案，并同時(shí)提供了土表固定和侵蝕控制。 最近在澳大利亞的研究還表明用于植被修復(fù)的金屬適應(yīng)的植物品種(金屬型植物、或耐受 中金屬的植物)能夠通過(guò)快速降低土壤中水溶性金屬總量來(lái)改善它們根部周圍的有毒環(huán) 境，從而允許同時(shí)建立耐受性較低的品種(即，植物群落隨后的自然演替)(Whiting等人， 2001)。在歐洲，使用金屬耐受性植物群體(主要為草)使廢物固定和再種植是熟知的。具 體地，使用溫帶草的生態(tài)型是已證明的用于固定中等毒性的尾礦、廢物和工業(yè)污染場(chǎng)地的 技術(shù)(Tordoff等人，2000)。有成千上萬(wàn)種具有金屬耐受性、非積累的植物品種可以考慮用 于植物固定(Prasad和Freitas，2003)。所有這些品種均限制金屬?gòu)耐寥老蛩鼈兊母哭D(zhuǎn) 移，這減少了金屬進(jìn)入食物鏈(Baker，1981 ；Massoura等，2004)。在澳大利亞，110，000個(gè)重金屬污染場(chǎng)地中，使用植被修復(fù)或其它生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行清理的不到5%。如果將早先的含砷羊用防腐浸液(dip)(場(chǎng)地)包含在內(nèi)的話，則澳 大利亞的所預(yù)計(jì)的超過(guò)110，OOO個(gè)污染場(chǎng)地可能會(huì)加倍(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation Sustainability Network, 2004)。目前，這些污染場(chǎng) 地中的80-90%是采用昂貴的土壤挖掘并將該土壤儲(chǔ)存到別處來(lái)進(jìn)行處理的。約有10%的 場(chǎng)地被封在混凝土層下，而另外的5-10%是通過(guò)土壤固定進(jìn)行處理的。使用生物修復(fù)或其 它方法清理的不到5%。重金屬污染土壤的常見(jiàn)情況是缺乏有效的植被，從而使這些土壤易 于侵蝕并因此具有分布到鄰近區(qū)域的高風(fēng)險(xiǎn)。飲用水資源、食物鏈和空氣的可能污染對(duì)生 態(tài)系統(tǒng)和人體健康均造成了威脅。這種可能的污染對(duì)受極端天氣影響的那些場(chǎng)地以及位于 具有較高保護(hù)意義的區(qū)域(如澳大利亞的卡卡杜國(guó)家公園和大堡礁)內(nèi)或與該區(qū)域相連的 那些場(chǎng)地特別有威脅。因此，與高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的金屬污染土壤的清理在經(jīng)濟(jì)方面以及在 對(duì)人類健康和環(huán)境衛(wèi)生的保護(hù)方面均具有極高的價(jià)值。意外地，對(duì)使用澳大利亞本地生植物進(jìn)行植物固定的研究是有限的。盡管(i) 澳大利亞是全世界植物生物多樣性第二大的國(guó)家(在全球總計(jì)250000個(gè)植物品種中，有 25000個(gè)本地生品種)和(ii)澳大利亞采礦活動(dòng)水平較高。由于這些場(chǎng)地對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人體健康均造成威脅，因此與高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的污染 場(chǎng)地的清理仍是高度優(yōu)先的。因此，明確需要可行的技術(shù)以去除土地中的重金屬污染并輔 助即使在苛刻條件下的本地生植物建立。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了在污染場(chǎng)地和尾礦用于金屬修復(fù)(metal remediation)的金屬結(jié)合 顆粒的方法。具體地，本發(fā)明所述的顆?？梢月?lián)合植物以及與根部有關(guān)的微生物群的使用 以實(shí)現(xiàn)污染場(chǎng)地的可持續(xù)植被固定。因此，本發(fā)明提供了用于場(chǎng)地修復(fù)的方法，其包含以下步驟(a)將金屬結(jié)合顆粒加入至含有一種或多種金屬污染物的場(chǎng)地從而使所述一種或 多種金屬污染物的至少一些被所述顆粒螯合；和(b)用植物在所述場(chǎng)地繁殖。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了用于場(chǎng)地修復(fù)的方法，其包含以下步 驟(a)將金屬結(jié)合顆粒加入至含有一種或多種金屬污染物的場(chǎng)地從而使所述一種或 多種金屬污染物的至少一些被所述顆粒螯合，和(b)用金屬型植物(metallophyte plants)在所述場(chǎng)地繁殖，其中所述金屬結(jié)合顆粒能夠釋放所儲(chǔ)存的水以用于所述植物吸收。所述顆?？梢跃哂羞m合于所述方法和條件的任何尺寸。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所 述顆粒為微顆?；蚣{米顆粒。由于通過(guò)設(shè)計(jì)革命性納米級(jí)結(jié)構(gòu)，其與重金屬選擇性地不可 逆結(jié)合并且使受到嚴(yán)重影響的場(chǎng)地能夠支持植物生長(zhǎng)，而提供了新型重金屬修復(fù)方法，因 此納米技術(shù)可能特別適合于本發(fā)明所述的方法。所述顆?？梢允潜∧?、乳膠或片材形式的。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“顆?！被颉拔⒘！?是指具有有限質(zhì)量和內(nèi)部結(jié)構(gòu)但尺寸可以忽略的實(shí)體。通常，顆粒是足夠多的原子或分子 的集合，從而可以使其具有如體積、密度、壓力和溫度的宏觀性質(zhì)。
如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“修復(fù)”是指為了緩和或最大程度降低對(duì)動(dòng)物健康或環(huán)境所 造成的損害而減少、分離或除去污染場(chǎng)地的污染的方法。

修復(fù)的對(duì)象可以是任何已知的金屬，但通常它會(huì)是“重金屬”或過(guò)渡金屬。所述金 屬通常是由于采礦或如熔煉、鞣革或涂料生產(chǎn)的另一工業(yè)過(guò)程而引入至該場(chǎng)地的。如本文 所使用的，術(shù)語(yǔ)“重金屬”是指具有高原子量的金屬元素，例如，汞、鉻、鎘、砷、銀、金、鈾和 鉛。具體地，重金屬是與水相比，比重為約5.0或更高的金屬。如本文所使用的，“重金屬離 子”是指帶有凈電荷的元素性重金屬顆?；蛟匦灾亟饘兕w粒系統(tǒng)。重金屬的非限制性實(shí) 例包括釩、鈷、鉻、鐵、砷、鍺、鉬、金、銻、錫、鉍、鋅、銅、鎢、錸、鈾、硒、鎳、鉛、汞、鎘、銀、錳、鈀 和鉬。術(shù)語(yǔ)重金屬離子包含重金屬離子復(fù)合物(絡(luò)合物)。優(yōu)選地，所述顆粒為納米顆粒，即平均直徑通常為從約1-約1000納米的顆粒。納 米結(jié)構(gòu)材料為環(huán)境修復(fù)所提供的最明顯的優(yōu)勢(shì)在于它們提供了很高的比表面積(以每克 的平方米數(shù)計(jì)算)(Banfield 和 Zhang，2001 ；Fryxell 和 Mattigod，2006)。為了建立可持續(xù)的植被，在植被再造前需要對(duì)受重金屬污染物嚴(yán)重影響的場(chǎng)地進(jìn) 行改善。在本發(fā)明特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，將所述顆粒設(shè)計(jì)為水凝膠顆粒，它具有除去土 壤(和水)中金屬毒性并且在植物建立期間(特別是在干旱條件下)為植物提供水源的能 力。通過(guò)下列方式，水凝膠顆粒很可能明顯改善任何恢復(fù)操作的效率(i)允許所選的植物 在極端環(huán)境(如高濃度重金屬和干旱)中建立和(ii)與所選的植物品種協(xié)同作用以螯合 重金屬?gòu)亩鴮?shí)現(xiàn)污染場(chǎng)地的可持續(xù)植物固定并隨后降低了金屬向環(huán)境不受控轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)。植物物種用于在所述場(chǎng)地繁殖的植物可以是任何適合的類型。優(yōu)選地，所述植物對(duì)于所述 場(chǎng)地的地理位置來(lái)說(shuō)是本地生的。例如，所述植物或它們的生物質(zhì)(包括與根有關(guān)的細(xì)菌) 可以是“金屬型植物”，即可以耐受具有高金屬水平的基礎(chǔ)(如土壤或沉積物)的植物。澳大利亞具有金屬型植物的天然、未開(kāi)發(fā)的生物多樣性。這些包括，例如，本地生 草類品種三齒稃(Triodia pungens)和卷曲米切爾草(Astrebla lappacea)，在土壤污染常 見(jiàn)的多個(gè)內(nèi)地礦區(qū)發(fā)現(xiàn)了它們。卷曲米切爾草(Astrebla lappacea)是多叢的多年生草， 由于其根系強(qiáng)健，因此極耐干旱。三齒稃(Triodia pungens)對(duì)于昆士蘭的干旱地區(qū)的修復(fù)是特別優(yōu)選的。由于多年生草的須根系將土壤非常有效地保持在一起，因此它們使土表固定。叢 生草的葉和莖的大部分降低了土表風(fēng)速，阻擋了雨滴并降低了水流過(guò)土表的速度。由于它 們吸收重金屬并隨后將其儲(chǔ)存在根結(jié)構(gòu)中的能力，因此它們還對(duì)污染土壤的植物固定有 用。這種特性使他們適合于牛/動(dòng)物的放牧。通常，將草、喬木(樹(shù))和灌木用于植物固定。草提供了快速的地被植物并且短期 和長(zhǎng)期地降低了風(fēng)和水的侵蝕。灌木和喬木提供了寬闊的林冠復(fù)被并且建立了能夠長(zhǎng)期防 止侵蝕的更廣泛和更深的根系。金屬型植物對(duì)特定的金屬種類具有特別高的耐受性或獨(dú)特 的耐受性譜。例如，歐洲本地生的葉芽鼠耳芥(Arabidopsis halleri)和遏藍(lán)菜(Thlaspi caerulescens)適合于Zn或Cd污染的區(qū)域內(nèi)的植被修復(fù)。因此，可以通過(guò)選擇對(duì)特定場(chǎng)地 的金屬種類具有特別高的耐受性的金屬型植物來(lái)優(yōu)化本發(fā)明所述的方法。在本發(fā)明所述的 方法中可以使用一種或多種金屬型植物品種。不希望被理論所束縛，假設(shè)所述水凝膠顆粒上的配基不可逆地結(jié)合場(chǎng)地土壤中的金屬，從而降低了植物對(duì)金屬的生物可利用率。所述水凝膠對(duì)水的高親合力意味著每個(gè)顆 粒的大部分重量包含水。在干燥或干旱期，從所述水凝膠中釋放出所結(jié)合的水并且所述的 水對(duì)植物可用，從而支持了植被再造。隨著時(shí)間的過(guò)去，所述顆粒降解并釋放出重金屬，因 此這些重金屬在植物根部的生物質(zhì)中稀釋并且被土壤有機(jī)質(zhì)所束縛，因此導(dǎo)致了可持續(xù)的 土壤植物固定。添加顆粒 可以通過(guò)任何便利的方式將所述顆粒加入到所述場(chǎng)地。優(yōu)選地，將所述顆粒加入 到土壤的一定深度中。這可以通過(guò)任何便利的方式實(shí)現(xiàn)，如耕地或使用應(yīng)用到所述場(chǎng)地表 面并滲入到土壤所需深度的顆粒的漿液或懸液?？梢詫⑺鲱w粒與植物或植物胚材料(如種子或孢子)一起加入，或者可以不與 植物或它們的胚材料一起加入到所述場(chǎng)地。例如，每個(gè)顆?？梢园粋€(gè)或多個(gè)植物種子 或孢子。例如，可以將所述顆粒的組合物涂覆到種子或孢子上。顆粒的性質(zhì)如以前的所提到的，所述顆?？梢跃哂袕募{米級(jí)或微米級(jí)到大尺寸的任何適合的 尺寸。然而，就它們的表面積與體積的比而言，使用極小顆粒的優(yōu)勢(shì)是相當(dāng)多的。例如，適 合于本發(fā)明所述方法的納米顆?；蛭㈩w?？梢岳蒙a(chǎn)能夠有效并且智能地從土壤、空氣 和水中除去多種污染物的獨(dú)特的微顆粒和納米顆粒材料中的新發(fā)展。納濾過(guò)濾器已經(jīng)可以 從空氣和水中除去細(xì)菌及其它微米級(jí)微粒，而其它設(shè)計(jì)的具有特定性能的納米結(jié)構(gòu)能夠選 擇性地從空氣和水中除去離子及其它污染物。由于表面積與體積比較大而具有高反應(yīng)性的 無(wú)機(jī)納米顆粒(WilSOn，2002)可以促進(jìn)對(duì)水、土壤和空氣中的污染物的降解。然而，可以 將所制造的聚合納米顆?；蛭㈩w粒設(shè)計(jì)的比其無(wú)機(jī)對(duì)應(yīng)物更穩(wěn)定，這可以提高它們?cè)诳量?土壤環(huán)境中的有效性。最近，已具體設(shè)計(jì)并成功合成了所制造的聚合納米顆粒以解決地下 水的疏水污染物問(wèn)題，并且聚合物/無(wú)機(jī)復(fù)合納米顆粒已證明對(duì)除去地下水的氯化污染物 非常有效(Tungittiplakorn 等人，2004 ；Saleh 等人，2005 ；Tungittiplakorn 等人，2005)。 存在幾個(gè)實(shí)例，其中已具體設(shè)計(jì)了聚合納米顆粒以用于水修復(fù)的重金屬螯合。(Kesenci等 人，2002 ；Say 等人，2002a ；Say 等人，2002b ；Kara 等人，2004 ；Uzun 等人，2006)。在這些實(shí) 例中，顆粒通常需要使用具體設(shè)計(jì)并合成的可聚合配基，這非常耗時(shí)并且極大地增加了成 本。然而，最近已表明乳化技術(shù)適合于能夠特異性螯合重金屬的智能聚合納米顆粒的大規(guī) 模、成本合算的合成(Bell等人，2006)。優(yōu)選的顆粒組合物優(yōu)選地，在本發(fā)明所述方法中使用的所述顆粒為水凝膠顆粒，更優(yōu)選地，為能夠用 于不可逆金屬結(jié)合以及水的儲(chǔ)存與釋放的交聯(lián)水凝膠顆粒。所述水凝膠材料摻入了金屬結(jié) 合配基。水凝膠是具有獨(dú)特立體結(jié)構(gòu)以及高水結(jié)合親合力的聚合材料。傳統(tǒng)的合成方法包 括交聯(lián)共聚、反應(yīng)性聚合物前體的交聯(lián)和通過(guò)聚合物_聚合物反應(yīng)的交聯(lián)。例如，所述顆?？梢园簿垡孕纬删郾０锋湹孽０穯误w(如，二甲基丙烯 酰胺和雙丙烯酰胺單體或聚二甲基丙烯酰胺)；可以使用如乳液聚合的任何適合的反應(yīng)來(lái) 進(jìn)行所述鏈的交聯(lián)。具體地，如可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)的方法可以用于調(diào)整所述 聚合物的性質(zhì)。RAFT方法包含在存在如黃原酸酯或二硫酯的某些二硫劑的情況下進(jìn)行聚 合。還可以使用四硫醇(tetra-thiol)。可以將RAFT劑水解以形成已知與多種金屬不可逆結(jié)合的硫醇配基。
可以通過(guò)調(diào)節(jié)乳化方法來(lái)控制這些顆粒類型的水輸送和重金屬結(jié)合性能⑴可 以通過(guò)改變制備方法來(lái)預(yù)先確定顆粒尺寸(Mathur等人，1996)，(ii)可以通過(guò)摻入其它親 水性較低的單體(例如，苯乙烯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯)或通過(guò)改變交聯(lián)劑的量 或特性來(lái)調(diào)整保水性和機(jī)械性能，和(iii)可以通過(guò)摻入RAFT劑(Bell等人，2006)并隨后 水解成硫醇末端基團(tuán)配基來(lái)控制金屬結(jié)合能力?？梢赃B接籠形配基(Cage ligand)以結(jié)合 特定金屬(Say 等人，2002(a)，(b) ；Bell 等人，2006)?？梢酝ㄟ^(guò)它們的合成方法來(lái)控制所述顆粒的物理尺寸。作為另外一種選擇，可以 通過(guò)如球磨的物理方式將所述顆粒的物理尺寸降低至，例如，微米或納米尺寸。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明所述的顆粒由聚合物組成，所述聚合物具有包 含能夠結(jié)合金屬(特別是重金屬)以形成包含所述聚合物和所述金屬的復(fù)合物的側(cè)基含硫 部分M1的表面。通常，所述側(cè)基部分M1可以選自硫酮、硫代碳酸酯、二硫代碳酸酯、三硫代 碳酸酯、硫酯、二硫醇酯、硫醇酯、氧硫代羰基和硫代羰基氧基衍生物、硫代氨基甲酸酯、二 硫代氨基甲酸酯、硫化物、硫醇、硫醚、二硫化物、氫二硫化物(hydrogendi sulphides)、單或 二硫縮醛、單或二硫半縮醛、硫代酰胺、硫代酰亞胺、酰亞胺硫醇酯(或亞氨基硫代羧酸酯， imidothioates)、硫代胍、二硫胍、硫氰酸酯、異硫氰酸酯、含硫的大環(huán)和可選取代的含硫雜 環(huán)。所述側(cè)基部分M1可以作為雜環(huán)或碳環(huán)的一部分存在。作為環(huán)狀體系中一部分的適 合的硫官能基團(tuán)包括環(huán)狀硫酮、環(huán)狀硫代碳酸酯、環(huán)狀二硫代碳酸酯、環(huán)狀三硫代碳酸酯、 環(huán)狀丙硫酮、環(huán)狀二聚丙硫酮、環(huán)狀硫醇酯、環(huán)狀硫化物、環(huán)狀硫醚、環(huán)狀二硫化物、環(huán)狀單 或二硫縮醛、環(huán)狀硫代酰胺、環(huán)狀硫代酰亞胺、環(huán)狀酰亞胺硫醇酯(或亞氨基硫代羧酸酯， imidothioates)、環(huán)狀硫胍和環(huán)狀二硫胍。適合地，所述含硫部分M1可以作為碳環(huán)或雜環(huán)的取代基存在。在一些實(shí)施方式中，所述含硫表面?zhèn)然亟饘俳Y(jié)合部分M1選自通式I
權(quán)利要求
1.用于場(chǎng)地修復(fù)的方法，包含以下步驟(a)將金屬結(jié)合顆粒加入至含有一種或多種金屬污染物的場(chǎng)地從而使所述金屬污染物 的至少一些被所述顆粒螯合，和(b)用植物在所述場(chǎng)地繁殖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬結(jié)合顆粒能夠釋放所儲(chǔ)存的水以用于所 述植物吸收。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述植物為金屬型植物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述植物選自金屬排除植物、金屬積累植物、金屬 超積累植物和金屬指示植物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述植物選自草、喬木和灌木。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述植物選自三齒稃(Triodiapungens), 卷曲米切爾草(Astrebla lappacea)、葉芽鼠耳芥(Arabidopsis halleri)、澳大利 亞營(yíng)草(Themeda australis)、粗糙針茅(Austrostipa scabra)和遏藍(lán)菜(Thlaspi caerulescens)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬結(jié)合顆粒選自大顆粒、微顆粒、納米顆粒 或它們的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬結(jié)合顆粒包括水凝膠。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述金屬結(jié)合顆粒與所述植物或植物胚材料一 起加入到所述場(chǎng)地。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用以下方法將所述金屬結(jié)合顆粒加入到所述 場(chǎng)地，所述方法選自耕地、應(yīng)用所述顆粒的漿液、應(yīng)用所述顆粒的懸液或它們的組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述金屬結(jié)合顆粒包含聚合物結(jié)構(gòu)，所述聚合物 結(jié)構(gòu)的合成包含一個(gè)或多個(gè)步驟，所述步驟選自交聯(lián)共聚、反應(yīng)性聚合物前體的交聯(lián)、通過(guò) 聚合物-聚合物反應(yīng)的交聯(lián)或可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬結(jié)合顆粒由聚合物組成，所述聚合物具 有包含側(cè)基含硫部分M1的表面，所述側(cè)基含硫部分Ml能夠結(jié)合金屬以形成包含所述聚合 物和所述金屬的復(fù)合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述側(cè)基部分M1選自硫酮、硫代碳酸酯、二硫代 碳酸酯、三硫代碳酸酯、硫酯、二硫醇酯、硫醇酯、氧基硫代羰基和硫代羰基氧基衍生物、硫 代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯、硫化物、硫醇、硫醚、二硫化物、氫二硫化物、單或二硫縮 醛、單或二硫半縮醛、硫代酰胺、硫代酰亞胺、酰亞胺硫醇酯、硫代胍、二硫胍、硫氰酸酯、異 硫氰酸酯、含硫的大環(huán)和取代的含硫雜環(huán)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述側(cè)基部分M1作為雜環(huán)或碳環(huán)的一部分存在。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述含硫部分M1可以作為碳環(huán)或雜環(huán)的取代基存在。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述含硫表面?zhèn)然亟饘俳Y(jié)合部分M1選自通式I
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述連接基團(tuán)L1用通式II表示
18.
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述含硫表面?zhèn)然亟饘俳Y(jié)合部分M1用通式 IIa表不
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述聚合物表面包含含有羰基的部分M2。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中M2選自雜環(huán)體系、碳環(huán)體系、酮、二和三酮、羥基 酮、乙烯基酮、酯、包括β-酮酯的酮酯、醛、碳酸酯、酸酐、氨基甲酸酯、酰胺、酰亞胺(二酰 胺)、三酰胺、酰胼、異氰酸酯和脲。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中M2作為碳環(huán)或雜環(huán)的取代基存在。
23.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述聚合物表面包含一個(gè)或多個(gè)重金屬結(jié)合部 分Μ1，其中至少一個(gè)重金屬結(jié)合部分選自通式III
24.用于場(chǎng)地修復(fù)的方法，其包含以下步驟將顆粒加入至含有一種或多種金屬污染 物的場(chǎng)地從而使所述金屬污染物中至少一些被所述顆粒螯合，其中所述顆粒包含聚合物，所述聚合物具有包含一種或多種官能團(tuán)的表面，所述官能 團(tuán)選自如本文所述的含硫部分M1、含羰基部分M2、通式III所表示的部分或它們的組合。
25.根據(jù)權(quán)利要求1至M中任一項(xiàng)所述的方法所修復(fù)的場(chǎng)地。
26.—種在根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法中使用的金屬結(jié)合顆粒，所述金 屬結(jié)合顆粒包含聚合物，所述聚合物具有包含一種或多種官能團(tuán)的表面，所述官能團(tuán)選自 選自黃原酸酯的含硫部分M1 ；選自酮官能團(tuán)的含羰基部分M2 ；通式III所表示的部分；或它 們的組合。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于修復(fù)如以前的工業(yè)場(chǎng)地和礦山的金屬污染場(chǎng)地的方法。具體地，本發(fā)明提供了場(chǎng)地修復(fù)的方法，其包含以下步驟(a)將金屬結(jié)合顆粒加入到含有一種或多種金屬污染物的場(chǎng)地從而使所述一種或多種金屬污染物的至少一些被所述顆粒螯合，和(b)用植物在所述場(chǎng)地繁殖。本發(fā)明所述顆粒的使用結(jié)合植物以及與所述植物根部有關(guān)的微生物群可以實(shí)現(xiàn)污染場(chǎng)地的可持續(xù)植物固定。
文檔編號(hào)B09C1/08GK102076436SQ200980124086
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月23日
發(fā)明者勞倫斯·蘇珊·羅薩·羅薩托, 戴維·多利, 托馬斯·鮑姆加特爾, 蘇珊·施密特, 邁克爾·懷特塔克, 邁克爾·蒙泰羅, 阿列克斯·普迪門斯基 申請(qǐng)人:昆士蘭大學(xué)