安徽理工大学地球与环境学院在生物炭修复重金属污染土壤及其风险评估领域取得重要进展

近期,安徽理工大学教师在生物炭修复重金属污染土壤及其潜在环境风险评估领域取得重要进展,相关研究成果发表于环境领域著名学术期刊Journal of Cleaner Production(中科院一区,Top期刊,IF=11.072)、Science ofthe Total Environment(中科院一区,IF=10.754)和Ecotoxicology and Environmental Safety(中科院一区,IF=7.129),安徽理工大学为论文的第一完成单位,崔红标副教授为论文第一/通讯作者。

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生物炭 BIOCHAR

生物炭近年来在环境修复方面具有很好的应用,但是不同来源生物质制备的生物炭含有内源重金属含量差异显著,环境老化如干湿、冻融、酸雨等是否会活化生物炭内源重金属,增加潜在的环境风险,当前的研究鲜有报道。基于此,崔红标课题组采集了清洁区、中度和重度污染区巨菌草秸秆并制备生物炭,研究发现干湿和冻融老化促进生物炭内源重金属的活化(Cuiet al., 2021, Journal of Cleaner Production, 862:160690),且高含量内源镉生物炭应用土壤后,老化作用增加了土壤镉生物有效性,增加了生菜镉富集的环境风险(Cui et al., 2021, Science of the Total Environment, 862:160690;Cui et al., 2023, Ecotoxicology and Environmental Safety, 255:114820)。

研究发现磷基生物炭对铅具有更好的固定效果,但是忽略了不同磷酸盐类型负载生物炭对铅吸附效果及其磷释放引起富营养化的风险。基于此,课题组以芦苇秸秆、磷酸二氢钾(可溶性)和羟基磷灰石(难溶性)改性芦苇秸秆为原料,制备三种生物炭研究其对铅的吸附及释磷风险。结果表明羟基磷灰石负载生物炭具有更高的铅吸附能力,且其磷释放风险较低(Cui et al., 2022, Science of the Total Environment, 824:153957)。进一步,课题组考察了外源溶解性磷负载生物炭以及含有一定含量内源磷的生物炭对铅吸附及磷释放风险,发现总磷含量一致的情况下,两种生物炭对铅具有相似的吸附能力,但是外源磷负载生物炭具有较高的磷释放风险(Baoet al., 2023, Journal of Cleaner Production, 400:136713)。

上述研究工作阐明了环境老化作用对不同来源生物炭内源污染物的活化机制,明确了不同磷基生物炭对铅的吸附机理及其潜在环境风险,为生物炭在环境修复领域的安全应用提供理论依据。

崔红标,安徽理工大学地球与环境学院副教授,博士,硕士生导师,长期从事重金属污染土壤修复技术研发,重点关注钝化修复、生物移除及受污染耕地安全利用技术研发。近年来主持国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、安徽省高等学校自然科学研究等科研项目。在Journal of Cleaner Production,Science of the Total Environment,Agriculture, Ecosystems and Environment,Environmental Pollution,Ecotoxicology and Environmental Safety等发表论文40余篇,出版学术专著2部。

分享来源:https://news.aust.edu.cn/info/1011/35340.htm

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