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生物质炭对土壤重金属污染修复作用的研究进展
摘要
生物质炭作为一种新型的碳材料，具有优异的吸附性能和抗生物降解性，已经被广泛应用于土壤重金属污染修复领域。本文综述了生物质炭对土壤重金属污染修复作用及其机制的研究进展，主要包括生物质炭吸附重金属的特点、生物质炭与土壤微生物的互作机制、生物质炭与植物的互作机制、生物质炭在实际修复中的应用情况及存在问题等方面。通过对国内外相关文献的综合分析，发现生物质炭具有良好的吸附能力和解吸能力，能够与土壤微生物和植物形成互惠互利的生态系统，同时在工程实践中还存在一些问题需要进一步研究和解决。
关键词：生物质炭；土壤重金属污染；修复作用；机制
Abstract
Asanewtypeofcarbonmaterial,biomasscharcoalhasexcellentadsorptionpropertiesandresistancetobiodegradation,andhasbeenwidelyusedinthefieldofsoilheavymetalpollutionremediation.Thispaperreviewstheresearchprogressontheroleandmechanismofbiomasscharcoalinremediationofsoilheavymetalpollution,includingthecharacteristicsofheavymetaladsorptionbybiomasscharcoal,theinteractionmechanismbetweenbiomasscharcoalandsoilmicroorganisms,theinteractionmechanismbetweenbiomasscharcoalandplants,theapplicationofbiomasscharcoalinactualrestoration,andexistingproblems.Throughcomprehensiveanalysisofrelevantliteratureathomeandabroad,itwasfoundthatbiomasscharcoalhasgoodadsorptionanddesorptioncapabilities,canformamutuallybeneficialecosystemwithsoilmicroorganismsandplants,andsomeproblemsstillneedtobefurtherstudiedandsolvedinengineeringpractice.
Keywords:biomasscharcoal;soilheavymetalpollution;remediationeffect;mechanism
正文
1.引言
土壤重金属污染已成为世界范围内的一个普遍性和严重性问题，影响着土地的生产能力和环境质量。重金属污染物具有强毒性和生物富集性，既危害人类健康，也危害生态系统的稳定性。因此，如何开发高效、低成本、环保的修复技术成为当前的研究热点。
生物质炭是一种具有高碳含量的新型碳材料，具有优异的吸附性能和抗生物降解性。近年来，研究人员发现生物质炭具有较好的土壤重金属吸附和修复效果，且其与生态系统的互动特性有利于提高土壤的质量和生产力。本文将综述生物质炭对土壤重金属污染修复作用及其机制的研究进展，为相关领域的研究者提供参考。
2.生物质炭对土壤重金属污染修复作用的研究进展
2.1生物质炭吸附重金属的特点
生物质炭作为一种吸附剂，其吸附和解吸重金属的过程受到多种因素的影响。研究表明，生物质炭的吸附能力与其物化性质、重金属在水中的赋存状态、pH值和温度等因素相关联（Zhuetal.,2017）。此外，生物质炭的表面官能团对其吸附能力也起到了重要的影响作用（Zhangetal.,2019）。生物质炭具有多孔性和比表面积大的特点，这为其提供了更充足的吸附位点。同时，生物质炭的热解程度、碳化温度和红外光谱图也可以反映其物化性质和表面官能团的种类和含量，因此这些性质对生物质炭的吸附能力和机制的研究具有重要意义。
2.2生物质炭与土壤微生物的互作机制
生物质炭与土壤微生物的互动对土壤中污染物的去除也具有重要的作用。生物质炭中的有机碳和微生物生长所需的养分可以为土壤微生物提供适宜的生境，而微生物又能够提高土壤重金属的可生物利用性和迁移性。研究发现，生物质炭中的细菌群落多样性和数量与土壤质量和生产力密切相关（Xieetal,2019）。同时，生物质炭与土壤微生物的有机物交换反应、电化学作用和物理作用也可以促进重金属的迁移和循环。
2.3生物质炭与植物的互作机制
生物质炭与植物的互动也对土壤重金属污染的修