张国胜，程红艳，张海波，苏龙，何小芳，田鑫，宁瑞艳

（山西农业大学资源环境学院，山西 太谷 030801）

近年来，随着工业的迅速发展和农药的过度使用，有毒重金属（如铅、镉、铜、锌等）不断被排放到水体和土壤环境中，导致水体污染和作物生长受限，继而影响农业生产和食品安全，故探索一种经济高效的重金属治理方法，对当前环境保护工作有重要的意义[1]。

生物炭是一种由生物质产生的具有良好吸附性能的固体材料，被广泛应用于去除重金属污染物[2]。生物炭与重金属之间的相互作用主要涉及矿物沉淀、阳离子交换、官能团络合、π 电子配位等[3-4]。生物炭吸附重金属的机制表明，其物理化学性质是影响吸附性能的主要因素，这由生物炭的原料和热解条件共同决定[5]。不同原料生物炭的碳含量、表面积、含氧官能团、灰分、pH 等理化性质差异较大。另外，热解条件尤其是热解温度对生物炭的物理化学结构也有着重要的影响，进而影响着不同机制在吸附中的贡献。此外，生物炭在环境中的应用潜力主要取决于其与重金属离子间的相互作用机制[6]。例如，重金属和生物炭之间的弱结合力（如：物理吸附和阳离子交换机制），有利于生物炭的解吸附和重金属的分离，而两者间的强结合力（如：沉淀和络合机制）更适合生物炭固化土壤中的重金属，保持重金属的长期稳定性。因此，研究生物炭和重金属间的相互作用机制对理解生物炭在环境中的应用潜力具有重要意义。……