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基本參數

重金屬

與有機污染物相比, 重金屬具有難降解、易通過作物吸收、食物鏈累積等特點, 使得現代作物產量、質量嚴重下降。因此, 如何降低土壤中重金屬的生物有效性是目前土壤修復的重點。傳統修復策略主要是有客土、土壤清洗和植物修復等, 而這些方法存在著處理效率低、運行成本高、時間周期長、破壞土壤原生態系統等缺點。有研究者指出, 通過向受污染土壤中添加適當的改良劑可將土壤中的重金屬固定與穩定化, 從而降低土壤重金屬的流動性和生物有效性。如棘孢曲霉、黃孢原毛平革菌等微生物可通過生物積累、吸附、轉化、胞外沉淀等作用, 吸附、吸收并固化重金屬, 從而降低土壤中重金屬的生物有效性。枯草芽孢桿菌等土壤微生物分泌的草酸、檸檬酸等有機酸能與重金屬發生鰲合或形成草酸鹽沉淀, 從而降低重金屬對生物的傷害。同時, 生物炭表面存在的大量含氧官能團, 如羧基、羥基和酚等, 對重金屬有很強的親和力, 能高效吸附重金屬。因此, 綜合生物炭多孔隙結構與強吸附能力與微生物的優勢, 生物炭與功能性微生物菌株的結合被認為是可持續修復重金屬污染土壤的有效策略, 該體系結合了生物炭吸附和微生物降解污染物的優勢, 通過提高微生物豐度增強土壤污染物的降解效果, 具有可重復利用的特點, 是一類有前景的污染物處理模式。如玉米秸稈生物炭接種耐重金屬菌株假單胞菌后降低了Cd和Cu的不穩定性和生物可利用度。應用松木生物炭與青霉菌復合修復土壤砷污染時, 發現生物炭的孔隙為青霉菌提供了附著點, 使青霉菌定殖而豐度增加, 從而使得砷的鈍化率高達27.6%。生物炭與微生物的共同作用對控制土壤污染具有極大的潛力, 生物炭固定微生物的技術為綠色可持續的污染修復提供了新視角。