小麦秸秆生物炭对重金属污染土壤修复机制研究进展
Research Progress on the Remediation Mechanism of Wheat Straw Biochar on Heavy Metal Contaminated Soil
DOI: 10.12677/AEP.2023.133069, PDF,    科研立项经费支持
作者: 李厚衡, 方城飞, 芦卓耀, 盛红坤*：南开大学滨海学院环境科学与工程系，天津
关键词: 土壤；重金属；生物炭；Soil； Heavy Metal； Biochar
摘要: 近年来由于工业、矿业等可能造成重金属污染的行业发展迅速，加之对其生产废料的排放缺少严格管理，以及农作物生产中化肥的过度使用，土壤重金属污染问题已经严重影响到土壤质量以及粮食安全，成为了当下环境治理中不可忽视的一个因素。而生物炭作为新兴的土壤重金属处理工艺，凭借其对土壤中重金属离子的吸附作用，以及低廉的制备价格等优势，展现出了巨大的应用潜力和发展前景，成为了土壤重金属污染问题治理和修复方面的研究热点。
Abstract: In recent years, due to the rapid development of industries such as industry and mining that may cause heavy metal pollution, coupled with the lack of strict management of their production waste emissions, and the excessive use of fertilizers in crop production, the problem of soil heavy metal pollution has seriously affected soil quality and food security, becoming a factor that cannot be ignored in current environmental governance. As an emerging soil heavy metal treatment process, biochar has shown enormous application potential and development prospects due to its adsorp-tion of heavy metal ions in the soil and its low preparation price. It has become a research hotspot in the treatment and remediation of soil heavy metal pollution.
文章引用：李厚衡, 方城飞, 芦卓耀, 盛红坤. 小麦秸秆生物炭对重金属污染土壤修复机制研究进展[J]. 环境保护前沿, 2023, 13(3): 559-565. https://doi.org/10.12677/AEP.2023.133069

参考文献

[1] 环境保护部, 国土资源部. 全国土壤污染状况调查公报[J]. 中国环保产业, 2014(5): 10-11.
[2] 李先锋, 艾绥龙, 牛玉德. 烤烟直播漂浮育苗综合配套技术研究[J]. 吉林农业, 2010(12): 93-94
[3] Wang, S.G., Xu, Y., Norbu, N. and Wang, Z. (2018) Remediation of Biochar on Heavy Metal Polluted Soils. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 108, Article ID: 042113. [Google Scholar] [CrossRef] 
[4] 刘青松, 白国敏. 生物炭及其改性技术修复土壤重金属污染研究进展[J]. 应用化工, 2022, 51(11): 3285-3291+3299. [Google Scholar] [CrossRef] 
[5] 孙涛, 朱新萍, 李典鹏, 等. 不同原料生物炭理化性质的对比分析[J]. 农业资源与环境学报, 2017, 34(6): 543-549.
[6] 王宏胜, 唐朝生, 巩学鹏, 等. 生物炭修复重金属污染土研究进展[J]. 工程地质学报, 2018, 26(4): 1064-1077.
[7] 袁帅, 赵立欣, 孟海波, 沈玉君. 生物炭主要类型、理化性质及其研究展望[J]. 植物营养与肥料学报, 2016, 22(5): 1402-1417.
[8] Xu, X., Zhao, Y., Sima, J., et al. (2017) Indispensable Role of Biochar-Inherent Mineral Constituents in Its Environmental Applications: A Review. Bioresource Technology, 241, 887-899. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
[9] 谭春玲, 刘洋, 黄雪刚, 等. 生物炭对土壤微生物代谢活动的影响[J]. 中国生态农业学报(中英文), 2022, 30(3): 333-342.
[10] 陈龙, 李凯, 涂智等. 微波制备碱木质素生物炭对Zn2+的吸附性能及机理[J/OL]. 环境工程: 1-12.
https://kns.cnki.net/kcms/detail//11.2097.x.20230223.1926.010.html, 2023-04-18.
[11] 张瑞钢, 钱家忠, 陈钰辉, 等. 玉米和小麦秸秆生物炭对土壤重金属污染修复实验研究[J]. 合肥工业大学学报(自然科学版), 2022, 45(3): 347-355.
[12] 熊竹楠. 浅谈生物炭修复重金属污染土壤的机理与注意事项[J]. 山西农经, 2020(10): 74-75.
[13] 何振嘉. 生物炭对土壤重金属污染修复研究[J]. 安徽农业科学, 2019, 47(21): 12-13+27.
[14] 郭炳跃, 杨锟鹏, 张璟, 等. 二氧化锰/氨基改性生物炭对铅、镉复合污染土壤的钝化修复研究[J]. 生态与农村环境学报, 2023, 39(3): 422-428.
[15] 张春鑫, 魏勇, 钟卫红, 吴毕元. 生物炭在农业土壤重金属污染修复中的应用研究[J]. 农业技术与装备, 2022(11): 65-67.
[16] 吴伟健, 陈艺杰, 李高洋, 等. 水稻秸秆生物炭对镉污染农田中番茄产量和品质的影响机制[J]. 农业环境科学学报, 2022, 41(3): 492-503.
[17] 李江遐, 吴林春, 张军, 等. 生物炭修复土壤重金属污染的研究进展[J]. 生态环境学报, 2015, 24(12): 2075-2081.
[18] 宗大鹏, 田稳, 李韦钰, 等. 农林废弃物生物炭钝化典型土壤重金属的机制研究进展[J]. 生态毒理学报, 2023, 18(1): 232-245.
[19] 周振扬. 改性生物炭对几种金属离子的吸附及机理研究[D]: [硕士学位论文]. 扬州: 扬州大学, 2021.
[20] 王苗苗, 陈明, 郑小俊, 等. 生物炭在土壤重金属污染修复的应用研究进展[J]. 应用化工, 2022, 51(6): 1729-1735+1740.
[21] 武今巾. 核桃壳生物炭的制备及其对水与土壤中镉的去除与修复实验研究[D]: [硕士学位论文]. 南昌: 华东交通大学, 2020.
[22] 左金龙, 袁思颖, 谭冲, 等. 水稻秸秆生物炭吸附土壤中重金属镉的研究进展[J]. 应用化工, 2022, 51(11): 3398-3403.
[23] 莫爱丽, 唐惠娟, 刘俊, 杨飞. 生物炭-植物修复重金属污染土壤的研究进展[J]. 湖南生态科学学报, 2023, 10(1): 104-112.
[24] 郑云珠, 田晓飞, 翟胜, 等. 小麦秸秆生物炭对冬小麦生长及土壤水分的影响[J]. 江苏农业科学, 2020, 48(23): 84-88.
[25] 司马小峰, 孟玉, 沈贤城, 等. 生物炭修复重金属污染土壤研究进展[J]. 安徽农业科学, 2022, 50(12): 31-33.
[26] 平森文, 朱政, 盛又聪, 等. 生物炭去除土壤中重金属效果主要影响因素的研究进展[J]. 现代农业科技, 2019(12): 153-155+160.
[27] 盘丽珍, 许中坚, 伍泽广, 邱喜阳. 大豆秸秆生物炭对铅锌尾矿污染土壤的修复作用[J]. 水土保持学报, 2018, 32(5): 325-329.
[28] 陈楠, 康蒙蒙, 江璇, 等. 椰壳生物炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附机制研究[J]. 环境科学与管理, 2017, 42(12): 66-69.
[29] 叶沁辉, 陈红, 于鑫, 等. 沼渣生物炭的制备及资源化利用研究进展[J/OL]. 化工进展: 1-15.
https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1954.TQ.20230412.1410.002.html, 2023-04-22.
[30] 孟艳, 沈亚文, 孟维伟, 等. 生物炭施用对农田土壤团聚体及有机碳影响的整合分析[J/OL]. 环境科学: 1-13.
https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1895.X.20230316.0845.001.html, 2023-04-22.
[31] 尹微琴, 孟莉蓉, 郁彬琦, 等. 垫料生物炭对土壤镉的钝化作用[J]. 江苏农业学报, 2018, 34(1): 62-67.
[32] 牛晓丛, 何益, 金晓丹, 梁媛. 酵素渣和秸秆生物炭钝化修复重金属污染土壤[J]. 环境工程, 2018, 36(10): 118-123.
[33] 房献宝, 张智钧, 赖阳晴, 等. 新型污泥生物炭对土壤重金属Cr和Cd的修复研究[J]. 生态环境学报, 2022, 31(8): 1647-1656.
[34] 丁文川, 朱庆祥, 曾晓岚, 等. 不同热解温度生物炭改良铅和镉污染土壤的研究[J]. 科技导报, 2011, 29(14): 22-25.
[35] 来张汇, 吴山, 李涵, 吴代赦. 不同热解温度的秸秆源生物炭对Cd(Ⅱ)吸附机理[J]. 南昌大学学报(理科版), 2022, 46(4): 446-453.
[36] 车晓冬, 丁竹红, 胡忻, 陈逸珺. 微波加热硝酸氧化改性稻壳基生物质炭对Pb(Ⅱ)和亚甲基蓝的吸附作用[J]. 农业环境科学学报, 2016, 35(9): 1773-1780.
[37] 范家俊, 张又弛, 蔡超, 侯艳伟. 巯基改性生物炭吸附水中的镉[C]//中国土壤学会土壤环境专业委员会. 中国土壤学会土壤环境专业委员会第二十次会议暨农田土壤污染与修复研讨会摘要集: 2018年卷. 北京: 中国土壤学会土壤环境专业委员会, 2018.
[38] 杨兰, 李冰, 王昌全, 等. 改性生物炭材料对稻田原状和外源镉污染土钝化效应[J]. 环境科学, 2016, 37(9): 3562-3574.
[39] 李佳霜, 冒国龙, 赵松炎, 胥思勤. 改性生物炭对Sb(Ⅲ)的吸附行为及机理[J]. 化工环保, 2018, 38(5): 546-551.
[40] 李佳燕, 陈兰, 喻婕, 等. 生物炭制备方法及其应用的研究进展[J]. 广州化工, 2019, 47(7): 22-24+33.
[41] 占国艳, 陈振宁, 童非, 等. 不同秸秆材料与制备工艺下生物炭性质及对土壤重金属的钝化效应[J]. 生态与农村环境学报, 2021, 37(1): 86-95.
[42] 张瑞卿, 邢泽炳, 吴晓东, 等. 不同制备工艺中柠条生物炭的理化性质研究[J]. 农业与技术, 2020, 40(11): 4-7.
[43] 鲁秀国, 武今巾, 过依婷. 生物炭修复重金属污染土壤的研究进展[J]. 应用化工, 2019, 48(5): 1172-1177.