生物炭钝化修复镉、铅、铜和砷污染土壤的研究进展
生物炭对铜、铅、镉复合污染土壤的修复效果
生物炭对铜、铅、镉复合污染土壤的修复效果唐行灿;陈金林;张民【摘要】将玉米秸热解制备的生物炭施入铜、铅、镉复合污染土壤,通过土壤培养实验和小白菜盆栽实验,探究热解温度(400、700℃)和施加量(1％、2％、5％)对生物炭修复重金属污染土壤效果的影响.结果表明,施加400℃生物炭(BC400)和700℃生物炭(BC700)后土壤pH分别增加0.14～0.52和0.27～0.78.施加两种生物炭均可以使土壤重金属形态钝化,降低小白菜对重金属的吸收;而且生物炭施加量越大,效果越明显.对重金属生物有效性降低的改良效果顺序为BC700＞BC400.在生物炭施加量相同的情况下,BC400处理小白菜可食部干重大于BC700处理.同时,相对于施加量5％的BC700处理,施加5％的BC400能更明显地增加土壤微生物的生物量.【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2014(041)012【总页数】5页(P67-71)【关键词】生物炭;重金属复合污染土壤;重金属生物有效性;小白菜【作者】唐行灿;陈金林;张民【作者单位】南京林业大学森林资源与环境学院,江苏南京210037;南京林业大学森林资源与环境学院,江苏南京210037;山东农业大学资源与环境学院,山东泰安271018【正文语种】中文【中图分类】X53目前，我国土壤重金属污染非常严重[1]。
据国家环境保护部统计,每年因重金属污染的粮食达1 200万t,造成的直接经济损失超过200亿元。
2011年2月国务院正式批复《重金属污染综合防治“十二五”规划》,强调要切实加强重金属污染防治。
生物质在完全或部分缺氧的条件下低温热解产生的固体残渣称为生物炭。
生物炭大多呈碱性，多孔，容重小，比表面积大，吸水、吸气能力强，不仅具有高度的芳香化、物理的热稳定性和生物化学抗分解性，还具有较高的表面负电荷量以及高电荷密度的特征，并含有一定的矿质养分[2]。
自从1963年Hilton等[3]观察到土壤中生物黑炭对非草隆等农药的良好吸附效果之后，关于生物炭对污染物质在土壤环境中的迁移、归趋以及生物有效性影响的研究一直是热点。
生物炭固定化微生物钝化土壤重金属镉效果研究与机理初探
生物炭固定化微生物钝化土壤重金属镉效果研究与机理初探生物炭固定化微生物钝化土壤重金属镉效果研究与机理初探摘要：土壤重金属污染对环境和人类健康造成了严重威胁。
本研究通过添加生物炭并引入特定微生物菌株，初步探索了生物炭固定化微生物钝化土壤重金属镉的效果及其机理。
结果表明，生物炭的添加能够有效提高土壤的镉稳定性，并且微生物菌株的引入进一步提升了镉的固定化效果。
此外，SEM和XRD分析结果显示，生物炭作为吸附剂可与镉形成稳定的结合物，从而降低镉的生物有效性。
实验结果揭示了生物炭固定化微生物钝化土壤重金属镉的潜力，为进一步开发土壤修复技术提供了参考。
关键词：生物炭；微生物菌株；土壤重金属镉；固定化；机理1. 引言土壤重金属污染严重影响了土壤环境的质量，对人类健康和生态系统产生了重大威胁。
镉是一种常见的土壤重金属污染物，由于其毒性较大且生物有效性高，对生物体造成严重危害。
传统的土壤修复技术包括物理、化学和生物修复方法，然而这些方法存在一些局限性，如高成本、长周期和对环境的二次污染等。
因此，寻找一种有效且可持续的土壤修复技术具有重要意义。
生物炭是一种由有机废弃物经过热解或氧化处理得到的碳质材料。
生物炭具有良好的吸附性能和环境友好性，被广泛用于土壤改良和环境修复领域。
此外，一些微生物菌株对土壤中的重金属具有很强的固定和转化能力。
基于以上背景，本研究旨在通过将生物炭与特定微生物菌株结合，探索生物炭固定化微生物钝化土壤重金属镉的效果与机理。
2. 材料与方法2.1 实验材料实验采用的生物炭为某草木炭厂生产的秸秆生物炭，微生物菌株为镉胁迫条件下培养的镉耐受菌株。
2.2 实验设计将试验土壤分为对照组和处理组，对照组仅添加相同量的水，处理组分别添加不同浓度的生物炭和微生物菌株，共设5个处理组（15 g生物炭/ 火炭添加方法，50 mL的微生物菌株悬浮液）。
每个处理组设置3个重复。
2.3 样品分析方法收集处理后的土壤样品，通过ICP-OES仪器测定土壤中镉的含量。
生物炭修复重金属污染土壤的研究进展
工 作 研 究农业开发与装备 2019年第3期摘要：随着我国工业化进程的逐步加快，重金属污染日益严重，其具有生物相容性、高毒性、不可降解性以及持久性等特点，治理周期长、成本高以及难度大，生物炭活性基团丰富、比表面积大，在重金属修复中具有良好效果。
本文主要针对生物炭修复重金属污染土壤的研究进展进行分析和探究，希望给予我国相关领域以些许参考和借鉴。
关键词：生物炭；重金属污染土壤修复；研究进展在工业化发展进程下，土壤污染已经成为困扰居民健康和社会发展的重要原因，重金属作为土壤污染的主要形式，其来源于工业排放、采矿、冶炼、化工、农药化肥以及汽车尾气，通过径流、降尘等方式对土壤形成污染。
重金属污染治理难度较大，无法通过生物法或者化学法进行降解，在进入食物链后容易导致人类出现中毒情况，例如铬中毒会出现恶心、腹泻以及头疼等病状，危害人们身体健康。
采用生物炭可以有效治理重金属污染土壤，缓解以及减少其对人类和环境的毒害和污染，有助于实现社会生产和生态环境的协同发展。
1 生物炭性质1.1 元素组成组成生物炭的元素较多，其中主要包括 N、O、H、 C等，其中碳元素含量为80％左右。
生物炭成分为芳香类以及烷基类物质，在高温环境下，其中的P、C元素含量持续升高，通过限氧裂解法进行秸秆生物炭制备，其中灰分含量较高，有机碳含量较低。
1.2 pH值通过试验对水稻和淤泥的灰分含量进行测定后可以发现，将生物炭掺入到土壤中，可以提升土壤pH值，进而起到改良土壤性能的作用。
将酒糟生物炭掺入到酸性土壤中，在提升土壤PH值的同时，还可以降低其中的重金属含量，将其转化为固体残渣，有助于缓解土壤重金属污染。
中性以及碱性土壤不能使用含有生物炭的肥料，会导致土壤出现肥力下降以及板结等情况，对于酸性土壤需要适当使用生物炭进行pH值调节，进而提升土壤肥力。
1.3 比表面积生物炭表面呈现多孔以及多疏松结构，致使其比表面积较大，并且与热解温度具有密切关系，如果在高温环境下，生物炭中的含氧官能团会不断增加，进而导致生物炭表面呈现多孔结构，化学结构较为稳定，为吸附重金属和微生物生存提供了优质环境。
生物炭在土壤重金属和有机物污染修复中的应用研究进展
生物炭在土壤重金属和有机物污染修复中的应用研究进展作者：梁慧李如美朱钰晓刘同金李瑞娟房锋来源：《安徽农业科学》2024年第06期摘要土壤中重金属和有机物污染既造成巨大经济损失，又严重威胁人类健康。
生物炭作为来源广泛、制备简单，比表面积大、表面官能团丰富、孔隙结构发达的材料，被广泛应用于农业、生态修复和环境保护领域。
从生物炭的来源与制备工艺、对污染物的吸附机理、影响因素以及在土壤重金属和有机物污染修复中的应用现状等方面进行了综述，同时对生物炭材料在土壤污染修复中的研究重点进行了展望，为生物炭在土壤污染修复中的应用提供参考。
关键词生物炭；重金属；有机物；土壤修复中图分类号 X 53 文献标识码 A文章编号 0517-6611（2024）06-0017-04doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.06.004开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Research Progress of Biochar for Remediation of Heavy Metal and Inorganic Pollutant in Soil LIANG Hui，LI Ru-mei，ZHU Yu-xiao et al（Institute of Plant Protection，Shandong Academy of Agricultural Sciences，Jinan，Shandong 250100）Abstract The pollution of heavy metals and organic matter in soil not only causes huge economic losses，but also seriously threatens human health.Biochar is widely used in agriculture，ecological restoration and environmental protection because of its wide range of raw materials，simple preparation method，large specific surface area，rich surface functional groups and developed pore structure.In this paper，the source and preparation technology of biochar，the adsorption mechanism of pollutants，the influencing factors and the application status of biochar in soil heavy metal and organic pollution remediation were reviewed.at the same time，the research focus of biochar materials in contaminated soil remediation was prospected，in order to provide reference for the application of biochar in soil pollution remediation.Biochar is widely used in agriculture，ecological restoration and environmental protection because of its wide range of raw materials，simple preparation method，large specific surface area，rich surface functional groups and developed pore structure.In this paper，the source and preparation of biochar，the adsorption mechanism of pollutants，the influencing factors and the application status of biochar in soil heavy metal and organic pollution remediation were reviewed.Finally，the research focus of biochar materials in contaminated soil remediation was prospected，in order to provide reference for the application of biochar in soil pollution remediation.Key words Biochar;Heavy metal;Organic pollutants;Soil remediation随着现代工农业生产的快速发展，大量的无机、有机类污染物进入土壤环境中。
生物质炭对铅锌复合污染土壤修复机理的研究
生物质炭对铅锌复合污染土壤修复机理的研究
生物质炭是一种由生物质经过热解或焦化制备而成的炭质材料。
近年来，研究人员发现生物质炭在土壤修复领域具有良好的应用潜力，尤其对铅锌复合污染土壤的修复有显著效果。
本文将介绍生物质炭在铅锌复合污染土壤修复中的机理。
生物质炭本身具有大量的孔隙结构，可以提供良好的物理支撑作用。
孔隙结构可以增加土壤的通气性和透水性，促进土壤微生物的活动和有机质的分解。
孔隙结构还能够吸附污染物，如铅和锌离子，并阻止其进一步迁移和转化。
研究发现，生物质炭对铅和锌的吸附能力较强，可以有效地减少土壤中的可溶性铅锌浓度。
生物质炭还含有丰富的有机质和微生物。
有机质可以提供养分和能量，促进土壤微生物的繁殖和活动。
微生物在土壤中起着重要的生态功能，如有机物的分解和转化、污染物的降解等。
铅锌复合污染土壤中的微生物活性通常较低，土壤微生物群落结构也发生了变化。
生物质炭的引入可以为土壤提供更多的有机质和微生物，促进土壤微生物的恢复和活性的提高。
研究发现，在生物质炭处理的土壤中，土壤微生物群落结构恢复较快，相关土壤酶活性也有所提高，从而促进了土壤中铅和锌的降解和转化。
生物质炭还能够改善土壤的理化性质。
研究发现，生物质炭可以增加土壤的pH值，并提高土壤的离子交换能力。
这些改变可以促进土壤中铅和锌的形态转化和迁移。
高pH值可以促进铅锌离子的沉淀和结晶，降低其毒性。
离子交换能力的提高也有利于土壤中吸附态铅锌的释放和固定态铅锌的解吸，促进了土壤中铅锌的形态转化和迁移。
砷污染土壤原位钝化材料修复效果及机制的研究进展
砷污染土壤原位钝化材料修复效果及机制的研究进展砷是一种常见的污染物，存在于土壤、水体和大气中。
由于其毒性和潜在的健康风险，砷污染引起了广泛关注。
砷的主要污染源包括煤矿开采、燃煤、农药使用、矿山废水以及工业废水排放等。
砷污染对环境和人类健康造成了严重的影响，因此修复砷污染土壤成为了一项紧迫的任务。
一、原位钝化材料的选择及应用原位钝化材料是指在砷污染土壤中直接添加一定的钝化剂，通过与砷形成稳定的化合物或络合物，降低砷的毒性和迁移性，从而实现土壤修复的目的。
目前常用的原位钝化材料包括磷酸盐、氧化铁、硫化物、有机物质等。
这些材料能够与土壤中的砷形成稳定的络合物或沉淀物，降低砷的活性，减少其在土壤中的迁移和生物有效性。
原位钝化材料的选择应根据具体的砷污染土壤特点进行。
对于酸性土壤中的砷污染，磷酸盐类材料可以有效与土壤中的砷形成难溶的磷酸盐矿物，从而减少砷的活性；对于中性或碱性土壤中的砷污染，氧化铁或硫化物类材料则更为适用。
原位钝化材料的应用方式也包括直接撒布在土壤表面、混合拌入土壤中以及喷洒到土壤表面等多种方法。
二、原位钝化材料修复效果研究表明，原位钝化材料在砷污染土壤修复中具有良好的应用效果。
一些实验研究发现，利用磷酸盐类材料进行原位钝化处理后，土壤中砷的生物有效性显著降低，对植物和土壤生物的毒性也得到了明显减轻。
一些野外修复实践也证实了原位钝化材料在砷污染土壤修复过程中的有效性，土壤中砷的浓度和迁移性明显下降，修复效果较为显著。
原位钝化材料在修复砷污染土壤中的机制是多方面的，涉及到物理、化学和生物等多个层面的过程。
通过深入研究原位钝化材料的修复机制，可以更好地指导其在砷污染土壤修复中的应用，并为其进一步的优化和改进提供科学依据。
四、原位钝化材料的发展趋势1. 新型原位钝化材料的研发。
目前已有一些原位钝化材料被证实在砷污染土壤修复中具有良好的效果，但也存在着一些局限性，如应用范围有限、持久性不够等。
需要进一步研发新型的原位钝化材料，以满足不同土壤类型和砷污染程度的修复需求。
改性生物炭对镉砷复合污染土壤的修复研究进展
孙 远，陈 敏，周育智，等．改性生物炭对镉砷复合污染土壤的修复研究进展［Ｊ］．江苏农业科学，２０２４，５２（２）：１－１１．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０２４．０２．００１改性生物炭对镉砷复合污染土壤的修复研究进展孙 远１，２，陈 敏２，３，周育智１，４，丁佳敏２，周 海１，２，牛经纬１，陈孝杨１，４（１．安徽理工大学地球与环境学院，安徽淮南２３２００１；２．浙江大学台州研究院，浙江台州３１８０００；３．安徽理工大学安徽省院士工作站，安徽淮南２３２００１；４．安徽省高潜水位矿区水土资源综合利用与生态保护工程实验室，安徽淮南２３２００１） 摘要：土壤镉砷复合污染已成为一个严重的环境问题，由于镉砷具有相反的化学性质，运用生物炭修复镉砷复合污染土壤效果不佳，而改性生物炭在修复镉砷复合污染土壤方面取得了显著的成果。
本文介绍了生物炭制备的方法与理化性质，总结了生物炭修复单一镉、砷污染的效果与机理，并阐述了生物炭处理复合污染的不足和难点。
重点综述了改性生物炭的制备方法及理化性质，改性生物炭修复土壤镉砷复合污染的影响因素，以及改性生物炭处理镉砷复合污染的效果与机理。
与原始生物炭相比，改性生物炭对镉砷具有更高的吸附性能，在复合污染土壤修复中表现出明显优势。
但是，改性生物炭的回收问题尚未完全解决，解吸再生和老化问题需要深入研究，改性生物炭仍具有广大的研究和发展前景。
关键词：生物炭；钝化剂；镉砷复合污染；原位修复；影响因素；修复机理 中图分类号：Ｘ５３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－１３０２（２０２４）０２－０００１－１０收稿日期：２０２３－０３－１４基金项目：国家自然科学基金（编号：４１５７２３３３）；安徽省绿色矿山工程研究中心开放基金课题。
作者简介：孙 远（２０００—），男，安徽蚌埠人，硕士研究生，主要从事土壤重金属稳定化材料研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：２０２２２０００６７＠ａｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ。
关于生物炭对重金属污染土壤修复的研究进展
区域治理环境治理与发展关于生物炭对重金属污染土壤修复的研究进展张林1 王蕾2 张华一2 王鹏2 池帛洋21.东北农业大学资源与环境学院，黑龙江 哈尔滨 1500302.黑龙江省环境保护厅垦区环境保护局，黑龙江 哈尔滨 150036摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。
目前，已经有一些企业开始探索利用森林和地质储存的生物炭开展经济活动，推广生物炭的应用对于降低土壤中的重金属含量、植物体内的重金属含量是有效途径之一。
本文就生物炭对重金属污染土壤修复的研究进展展开探讨。
关键词：生物炭；土壤；重金属生物炭是在氧气限制条件下高温热分解生物产生的一种富含碳、细粒度、多孔的材料。
具有表面吸附作用，能对土壤中重金属生物有效性和迁移性产生影响，其价廉、环保等优点，在处理土壤重金属方面得到诸多关注。
一、生物炭作用原理科学界研究生物炭对重金属土壤修复成果显示，来源和制备温度不同生物炭修复受重金属污染土壤的能力不同，不同类型重金属对生物炭有不同响应，使得生物炭对重金属污染土壤修复效果存在差异[1]。
生物炭研究主要通过两个方面进行：一探究生物炭协同重金属污染物在土壤中迁移过程，即生物质的作用原理，二研究影响生物质在土壤中迁移的因素，如：离子强度、pH值。
研究发现：生物炭的使用，使重金属污染物在土壤毒性和有害性降低，通过表面吸附作用和分配作用将重金属固定在土壤中，使得农作物减少对重金属吸收，从而降低有害重金属生物毒性。
二、土壤重金属污染的现状在工业加快发展的背景下，大量工业废弃物和工业肥料进入土壤，产生了一系列环境污染问题，土壤和地下水均有不同程度的污染，近几年出现一系列蔬菜中残留化学农药、大米重金属含量超标等问题直接威胁到人类健康和生命，因此土壤重金属污染问题亟待解决。
据统计，中国每年受土壤重金属污染的粮食有1200万t，每年因粮食问题造成约200亿元人民币的损失。
由于重金属具有累积性、不可逆性和长期性，如果不能及时治理，会影响土壤中微生物活动，会造成重金属在植物体内积累，通过摄入进入人体，因此加快治理刻不容缓。
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生物炭钝化修复镉、铅、铜和砷污染土壤的研究进展邢英;张永航;韦万丽;李心清;陈卓【摘要】生物炭在改良土壤、增加土壤碳汇等方面具有很大的应用潜力,且可以钝化土壤重金属,降低重金属污染的环境风险.为给西南地区开展生物炭钝化修复重金属污染土壤提供参考,对国内外利用生物炭钝化修复镉、铅、铜和砷污染土壤的研究现状进行综述,提出目前存在的挑战以及未来研究的侧重点.【期刊名称】《贵州农业科学》【年(卷),期】2015(043)007【总页数】6页(P193-197,201)【关键词】生物炭;钝化;重金属;污染治理;土壤【作者】邢英;张永航;韦万丽;李心清;陈卓【作者单位】贵州师范大学化学与材料科学学院,贵州贵阳550001;贵州省功能材料化学重点实验室,贵州贵阳550001;贵州师范大学化学与材料科学学院,贵州贵阳550001;贵州省功能材料化学重点实验室,贵州贵阳550001;贵州师范大学化学与材料科学学院,贵州贵阳550001;贵州省功能材料化学重点实验室,贵州贵阳550001;中国科学院地球化学研究所,环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳550002;贵州师范大学化学与材料科学学院,贵州贵阳550001;贵州省功能材料化学重点实验室,贵州贵阳550001【正文语种】中文【中图分类】S39在我国《重金属污染综合防治“十二五”规划》中，铅、镉、铬和类金属砷等被列为重点防控的重金属元素，由于特殊的地质背景，我国西南地区已发育有多个矿种（Hg，Sb，As，Pb－Zn）。
矿山开采及矿石冶炼使有毒有害重金属随大气、水、固废物迁移到周边的土壤造成污染并引起粮食安全问题，给区域经济发展和社会稳定造成一定影响。
目前，全国的138个重金属污染防控区中西南地区就有28个，占总数的1／4［1］，污染形势严峻，选用适用、有效、成本可控和操作性强的修复技术开展重金属污染土壤修复迫在眉睫，且对保障我国西南地区土壤质量安全具有重要意义。
重金属污染土壤修复技术主要包括客土法、稀释法、稳定／固定化技术、玻璃化、原位钝化、热脱附（挥发重金属）、电动修复、化学淋洗、植物修复和微生物修复等。
其中，客土法、稀释法、稳定／固定化技术、原位钝化和植物修复可原位修复土壤，适宜大面积农田污染修复。
然而，客土法和稀释法虽然容易工程化操作，但是修复成本高，很难大面积推广应用；固定化技术修复土壤后，土壤被固化，很难种植作物，植物修复技术一般修复年限时间长，且受气候和土壤条件影响较大；原位钝化修复技术是修复大面积污染土壤的一种相对较理想的技术。
目前，用于重金属钝化的材料（钝化剂）有天然粘土矿物、磷酸盐、硅酸盐、碳酸盐、有机堆肥和微生物材料等［2－3］。
近几年，很多学者研究利用生物炭钝化修复土壤重金属。
生物炭是植物残体在缺氧或低氧环境下，经高温热解形成的产物，具有原材料来源广、成本低、生态安全、可大面积推广等技术优势［4］。
生物炭自身化学性质稳定，添加到土壤后可作为碳库长期储存，生物质碳化技术是公认的解决气候变化问题的可行技术措施之一［5］。
因此，利用生物炭修复重金属污染土壤具有多方面的积极环境效应。
生物炭具有孔隙多、比表面积大、丰富的含氧官能团（羧基、羟基和酚基）和阳离子交换能力强等物理化学性质，添加到土壤后能增加土壤孔隙度、降低土壤容重、增强土壤持水力、降低土壤酸度、增加土壤有机质及养分含量等［6－8］。
生物炭在影响土壤理化性质的同时也显著影响土壤重金属形态转化，从而降低土壤重金属的环境风险。
为给西南地区开展生物炭钝化修复重金属污染土壤提供参考，笔者对国内外利用生物炭钝化修复镉、铅、铜和砷污染土壤的研究现状进行综述，并提出了目前存在的挑战以及未来研究的侧重点。
1 西南地区土壤镉、铅、铜和砷的污染现状我国西南地区矿区土壤重金属污染形势严峻，采矿和冶炼不仅使得矿区和周边土壤重金属污染严重（表），而且重金属随地表径流扩散到更远区域。
刘应忠等［9］以大宗农作物的绿色食品卫生标准和国家食品卫生标准作为评判标准（＞0．5mg／kg），利用区域化探技术对贵州黔西南水系沉积物和土壤的镉含量进行全面采样（4 208 个样品）分析发现，黔西南土壤镉含量达三级的有56 691．84km2，占黔西南土壤总面积的33%。
何亚琳［10］在贵州省采集分析220个土壤剖面，约660个分层土壤样品发现，贵州土壤砷含量在1～102mg／kg，平均为21mg ／kg，黔西南部分地区土壤砷含量普遍高于25 mg／kg。
可见，我国西南地区矿石开采已造成区域土壤重金属污染，对该地区重金属污染土壤进行修复迫在眉睫。
表我国西南地区矿山区域土壤中镉、铅、铜和砷的分布状况Table Distribution status of Cd，Pb，Cu and As in mine region in southwest China mg／kg位置Location镉Cd铅Pb铜Cu砷As文献序号Reference No．贵州水城铅锌矿区 5～10 170～918 58～73 25～26 ［11］Lead－zinc mining area in Shuicheng，Guizhou贵州都匀铅锌矿区 10～55 283～2 808 37～86 22～43 ［11］Lead－zinc mining area in Duyun，Guizhou四川大邑铅锌矿区 5～60 750～7 168 －－［12］Lead－zinc mining area in Dayi，Sichuan贵州都匀牛角塘矿床 2～210 －－－［13］Niujiaotang mineral deposit in Duyun，Guizhou四川汉源富泉铅锌矿山 3～59 96～4 871 －－［14］Fuquan lead－zinc mining area in Hanyuan，Sichuan四川甘洛铅锌矿区 3～67 926～22 724 33～193 －［15］Lead－zinc mining area in Ganluo，Sichuan四川拉拉铜矿－－ 260 －［16］Lala copper mine四川龙门山铜尾矿库 3～4 1 417～2 155 3 267～4 008 －［17］Copper tailing yard in Longmenshan，Sichuan贵州遵义松林Ni－Mo矿区 1～5 －－ 45～129 ［18］Ni－Mo mine area in Zunyi Songlin，Guizhou云南省楚雄州某砷矿区－－－ 465 ［19］A as mine area in Chuxiong，Yunnan云南新平铜尾矿库－ 23～39 14～39 4～10 ［20］Copper tailing yard in Xinping，Yunnan云南普朗铜矿－ 24～55 － 2～14 ［21］Pulang copper mine in Yunnan云南会泽废弃铅锌矿35±3 5 673±1 017 －－［22］Discarded lead－zinc mine in Huize，Yunnan云南兰坪铅锌 40～142 3 195～5 242 32～88 －［23］Lead－zinc mine in Lanping，Yunnan国家土壤质量标准 1 500 400 30～40 ［24］State soil quality standard2 生物炭钝化修复重金属污染土壤2．1 镉污染土壤应用生物炭钝化土壤镉的效果相对较理想，国内外在此方面的研究报道相对较多。
利用化学浸提法分析发现，添加生物炭能显著降低土壤有效态镉的含量。
Jiang等［25］研究发现，添加水稻秸秆生物炭后土壤酸溶态镉含量降低约5．6%～14．1%。
Houben等［7］报道，在镉污染土壤添加10%生物炭后，土壤生物有效态镉含量降低约71%。
Fellet等［26］研究发现，添加3%的果树枝条生物炭能使矿山尾渣的DTPA 提取态和水提取态镉含量分别降低71%和85%。
Houben 等［27］研究发现，添加生物质能降低土壤有效态镉的含量，而且土壤有效态镉含量与pH 呈负相关关系。
Zhang等［28］研究发现，镉污染（50 mg／kg）土壤添加桉树和小麦壳制成的生物炭后，土壤有效态镉含量从11 mg／kg 降至0．5mg／kg。
Park 等［29］研究发现，镉污染土壤（5mg／kg）添加5%的鸡粪生物炭后，土壤可提取态镉含量降低约94%。
Beesley等［30］通过土柱淋滤试验发现，添加生物炭土壤镉浓度较对照降低约300倍。
Beesley等［31］报道，添加生物炭能显著降低土壤孔隙水中镉的浓度。
我国有大面积农田受到不同程度的镉污染，使得粮食作物镉含量超标，造成食品安全危机［32］。
利用原位钝化修复技术修复重金属污染土壤不仅可以降低土壤重金属迁移活性，更关键的是可以降低作物中重金属的含量，使得粮食得以安全生产。
添加生物炭后，土壤镉的有效性和移动性大大降低，而且植物体的镉含量也显著降低。
Lu等［33］研究发现，添加5%的竹子生物炭后镉污染土壤的TCLP镉含量降低约50%，种植的伴矿景天地上部分镉含量降低约49%。
不同温度所制生物炭对土壤镉钝化效果不同，高温下制的生物炭对土壤镉的钝化效果相对较好。
唐行灿等［34］研究发现，镉污染土壤（镉1mg／kg）添加2种不同温度（400℃，700℃）下生产的生物炭（添加比例为5%）均能降低土壤交换态镉以及小白菜可食部分镉的含量；添加700℃所制生物炭土壤的交换态镉含量较400℃所制生物炭土壤的降低约10%，小白菜可食部分的镉含量降低约14%。
丁文川等［35］研究发现，在镉污染土壤添加松木条所制生物炭后能降低土壤酸提取态、Fe－Mn氧化结合态和有机结合态镉的含量，提高残渣态镉含量。
添加生物炭导致土壤有效态镉含量降低的原因可能是：1）pH 升高使得镉形成氢氧化物或碳酸盐沉淀［36－37］；2）生物炭提高土壤有机质的含量，使得土壤吸附镉的能力增强，从而降低土壤镉的有效性［38］；3）制炭温度高，生物炭中含氧官能团相对较丰富，对镉的钝化效果相对较好。
2．2 铜污染土壤生物炭对铜污染土壤的修复研究较少，生物炭对铜的修复效果与炭的性质与制炭材料密切相关。
佟雪娇［39］研究发现，随生物炭（花生秸秆、大豆秸秆、油菜秸秆和稻草秸秆所制生物炭）添加量的增加，红壤对铜的吸附能力随之增加。
其中，在土壤pH 4和生物质炭添加量为2%时，添加油菜秸秆炭、花生秸秆炭、大豆秸秆炭和稻草炭使江西红壤对Cu的吸附量分别较对照增加97%、79%、51%和54%。
但是，Beesley等［31］认为，添加生物炭使得土壤孔隙水中铜浓度增加。