文献解读|生物炭和细菌接种生物炭增强了污染土壤中镉和铜的固定化和酶活性

一、文章简介

近十年来，生物炭在重金属污染土壤修复中的应用日益受到全球关注。虽然已经有一些关于生物炭稳定重金属的机制的综述，但是生物炭与功能微生物如重金属耐受、吸附和转化微生物菌株之间的相互作用的效果和机制仍然不清楚。

本文以玉米生物炭和一株耐重金属菌株假单胞菌NT-2为研究对象，通过75天的盆栽试验，研究了生物炭和细菌负载生物炭对Cd和Cu复合污染土壤的稳定化作用及其可能的机制。实验分为5组，分别为对照组、1%生物炭组、5%生物炭组、1%负载NT-2的生物炭和5%负载NT-2的生物炭，并采集土壤样本进行微生物多样性和重金属检测等实验。

研究发现，负载NT-2生物炭有效地降低了Cd和Cu的不稳定性和生物有效性。此外，负载NT-2的生物炭显著提高了污染土壤的酶活性。与单一生物炭处理相比，即使在较低的生物炭基质速率下，负载NT2的生物炭接种剂也能获得较好的重金属稳定和土壤环境质量改善性能，支持其成本效益。本研究表明，功能微生物与生物炭改良剂的结合有望成为污染土壤绿色可持续修复的新技术。

二、研究思路

三、部分结果展示

图1生物炭 (a)、NT-2 菌株 (b) 和 NT-2 负载生物炭 (c)C 的扫描电子显微照片。

图2.生物炭和负载NT-2 菌的生物炭在孵育过程中对土壤pH 的影响。

图3.受污染土壤中的 Cd (a) 和 Cu (b) 形态（EX，可交换；CB，碳酸盐结合；OX，Fe-Mn 氧化物结合；OM，有机物结合；RS，残留物）。

图4.孵育期间土壤中 DTPA-Cd (a) 和 DTPA-Cu (b) 的变化。

图5.孵育 75 天后胃期 Cd 和 Cu 的口服生物可及性。

图6.生物炭和负载 NT-2 的生物炭对土壤中脲酶 (a) 和过氧化氢酶 (b) 活性的影响。

图7.不同处理下假单胞菌属的相对丰度（a）和微生物群落结构的主坐标分析（PCoA）（b）。