赵 帅, 蔡雄飞, 王 济†, 李晓燕, 李 丁, 赵士杰, 郁鑫杰, 徐 蝶

(1.贵州师范大学地理与环境科学学院，550025； 2.贵州省喀斯特山地生态环境国家重点实验室培育基地， 550025：贵阳)

随着现代社会的快速发展，工矿业和农业生产过程中排放的大量重金属(heavy metals, HMs)污染物进入土壤环境，严重危害土壤生态环境和生物健康[1- 2]。生物质材料在缺氧、相对低温的条件下热解制备的高含碳固体物质称之为生物炭(biochar, BC)[3]。生物炭材料因其具有来源广泛、绿色环保、成本低廉等性质，成为治理HMs污染土壤的研究热点[4- 5]；BC具有高度芳香化和杂环化结构，这使它具备良好的吸附能力，可以有效地修复土壤环境中的HMs污染；它还具有复杂的孔隙结构、巨大的比表面积和丰富的表面基团，可为土壤中的微生物提供一定所需栖息环境和所需元素，提升微生物的活性和繁殖效率，对土壤HMs污染治理起到正面调节作用[6- 7]。但当前土壤HMs污染情况复杂多样，原质BC不能满足现有需求且达不到研究效果，因此需要对原质BC材料进行改性处理，提升原质BC某方面性能，例如增大比表面积、孔隙复杂程度和改变表面的官能团物质类别，以此对HMs污染土壤达到更好的治理效果[8]。笔者介绍制备BC所需的生物质来源和生物炭制备技术，以及生物质原料和制备温度对BC性质的影响；讨论BC对HMs的吸附机制，并探析BC对土壤HMs污染物的修复效果；总结BC的改性方法以及改性后结构变化，阐述改性BC的性能提升和对HMs的修复效果。最后对BC修复HMs污染土壤的发展方向和情况进行总结和展望，希望为BC修复HMs污染土壤领域的研究和发展提供借鉴。……