生物炭-超富集植物联合修复镉污染土壤的研究
生物炭在土壤重金属污染修复中的应用
生物炭在土壤重金属污染修复中的应用土壤重金属污染是指土壤中镉、铬、铅、汞等重金属超过一定的安全标准，对植物生长和人类健康都会造成严重影响的现象。
随着工业化和城市化的发展，土壤重金属污染已经成为世界范围内面临的一大环境问题。
针对土壤重金属污染问题，科学家们致力于寻找有效的修复方法，而生物炭则成为近年来备受关注的一种修复土壤重金属污染的材料。
本文将对生物炭在土壤重金属污染修复中的应用进行探讨。
一、生物炭的特点生物炭是指通过高温热解植物残体得到的一种碳质固体材料。
其主要特点包括孔隙率大、比表面积大、孔径均匀、化学稳定性高等。
这些特性使得生物炭成为一种理想的土壤修复材料，特别是在重金属污染土壤的修复中具有独特的优势。
生物炭的高孔隙率和大比表面积有助于吸附土壤中的重金属离子，从而降低土壤中重金属的有效性，减少其对植物的毒害作用。
生物炭本身具有良好的化学稳定性，不易分解，可以稳定地存在于土壤中，从而保持其修复效果长久。
生物炭在修复土壤重金属污染过程中起到的主要作用是吸附和固定重金属离子。
土壤中的重金属离子在接触到生物炭时，会通过化学吸附和离子交换等机制被固定在生物炭的孔隙中，从而减少其在土壤中的有效性。
生物炭中的有机功能团还可以与重金属形成配位键结合，从而降低重金属在土壤中的迁移和生物有效性。
生物炭在土壤中的存在还可以改善土壤的结构和通气性，促进土壤微生物的繁殖和活动，从而促进土壤中重金属的降解和稳定。
目前，生物炭在土壤重金属污染修复中得到了广泛的应用。
一方面，生物炭可以直接添加到重金属污染的土壤中，通过形成土壤生物炭复合物的方式，减少土壤中重金属的有效性，降低其对植物的毒害作用。
生物炭还可以作为土壤修复材料的组成部分，与其他修复材料如有机肥、硫酸盐等混合使用，以达到更好的修复效果。
生物炭还可以通过混入土壤底层、表层覆盖等方式应用到重金属污染的土壤中，发挥其修复作用。
生物炭在土壤重金属污染修复中具有重要的应用价值。
土壤重金属污染现状及修复技术研究
土壤重金属污染现状及修复技术研究作者：王慧芳李辕成杨雪吕东蓬来源：《种子科技》2021年第20期摘要：土壤以多种方式影响着人们的健康。
文章主要从近些年国内外土壤重金属污染的现状、常见土壤重金属，如镉（Cd）、砷（As）、汞（Hg）、铅（Pb）等对人体的危害，介绍了相关修复方法，主要有物理、化学、生物3种修复方式。
其中，物理法包括电修法、空气浸提技术等，化学法包括氧化还原技术、添加天然无机矿物材料等，生物法包括植物、动物、微生物以及联合修复技术，而生物修复技术由于成本低、不会引起二次污染，受到人们的广泛关注。
关键词：土壤重金属;重金属污染;联合修复文章編号：1005-2690（2021）20-0081-02 中国图书分类号：X53 文献标志码：B我国是农业大国，粮食基本上都来源于土壤。
据国土资源部调查报告显示，我国被重金属污染的耕地已达到了1 000 hm2，约占我国耕地面积的10%[1]。
随着经济的快速发展，土壤污染越来越严重。
污染物中含有大量的重金属元素，在土壤中会随地下水进入到食物链中，影响人们的身体健康，因此土壤重金属污染受到了广大学者的关注，并提出许多相应的解决措施。
科技虽然带给了人们很多便利之处，但也给环境带来了许多负面影响。
1 重金属土壤现状1.1 国内现状中国土壤环境质量全国调查报告（2014年）显示，我国土壤污染已达16.1%，重度污染、中度污染、轻度污染及轻微污染的占比分别为1.1%、1.5%、2.3%、11.2%。
土壤污染的种类主要有重金属污染、有机污染物污染、放射性元素污染和病原微生物污染，其中重金属污染由于具有累积性、隐蔽性、不可降解性等特点，给人们带来了巨大的危害[2]。
1.2 国外现状人们每天使用数千种不同的化学物质，据环境污染期刊-特刊全球土壤污染状况报道，到2030年，全球非药物化学物质的使用将激增，导致环境污染负担不断增加[3]。
20世纪中叶，美国、荷兰、日本等国家随意倾倒化学试剂，当地土壤被严重污染[4]，截至目前，土壤污染已遍布各大洲各大洋，但是这些发达国家实施管理措施较早，比如荷兰从1985年开始对土壤污染采取有效措施，国土面积45 000 km2的荷兰每年用于修复受污染土地的费用折合人民币达到31亿元以上[5]。
核桃壳生物炭对土壤中镉的钝化修复
0 引 言
近年来,土壤重金属污染逐渐成为威胁食品安全
和人类健康的全球性难题,这种形势在我国显得尤为
严峻
[ 1]
。 中国环境保护部及国土资源部于 2014 年联
合发布的《 全 国 土 壤 污 染 状 况 调 查 公 报 》 指 出 [ 2] , 我
小觑 [ 3] 。 当 Cd 被 动 物、 人 类 摄 入 时, 有 可 能 会 导 致
BC500、BC600( 下同) 。 供 试 核 桃 壳 生 物 炭 的 主 要 性
质见表 1。
生物炭
生物炭是一种碳富集材料,一般由生物质在高温
BC500
良剂成为当下研究热点。
( <900 ℃ ) 、限氧的条件下热解而成
[ 13]
。 生物炭有着
大比 表 面 积、 多 孔、 高 表 面 电 荷 密 度、 高 pH 等 特
上,核桃壳生物炭能够对 Cd 污染土壤起到钝化修复作用。
关键词:核桃壳生物炭;土壤重金属;镉;修复
DOI:10. 13205 / j. hjgc. 202011032
PASSIVATION OF CADMIUM IN SOIL BY WALNUT SHELL BIOCHAR
LU Xiu-guo, WU Jin-jin ∗ , ZHENG Yu-jia
( School of Civil Engineering and Architecture, East China Jiao Tong University,Nanchang 330013, China)
Abstract: The effects of walnut shell biochar ( BC400, BC500, BC600) on pH and Cd morphology distribution in artificial
植物联合固氮菌修复土壤重金属污染的研究进展
植物联合固氮菌修复土壤重金属污染的研究进展引言土壤重金属污染是当前全球环境问题中的一个重要方面。
由于工业化和人类活动的增加，土壤重金属污染问题日益突出，给生态环境和人类健康带来了严重威胁。
研究土壤重金属污染的治理技术具有非常重要的现实意义。
植物联合固氮菌修复土壤重金属污染技术是一种绿色、环保的土壤修复方法，受到了越来越多的关注。
一、植物联合固氮菌修复技术的原理植物联合固氮菌修复技术是一种生物修复技术，其原理是将植物和固氮菌共同利用土壤中的重金属进行修复。
固氮菌是一类能够将空气中的氮气转化为植物可以利用的形式的微生物，通过与植物根系形成共生关系，共同生长并利用土壤中的养分。
在修复土壤重金属污染时，植物可以通过吸收土壤中的重金属离子将其积累在地上部分，并将部分重金属通过根分泌物排出体外或沉积在根系周围，同时利用固氮菌将土壤中的氮气转化为植物可以利用的形式，促进植物生长，从而降低土壤重金属的生物有效性。
二、植物联合固氮菌修复技术的适用性植物联合固氮菌修复技术适用于对重金属污染的土壤进行修复，并且在不同环境条件下都有着广泛的适应性。
植物的选择是植物联合固氮菌修复技术成功的关键，一般来说，对重金属污染土壤修复效果较好的植物具有较强的耐重金属性和较高的寿命，如铜钱草、石蒜等。
固氮菌的选择也是影响修复效果的重要因素，不同的固氮菌菌株对不同的植物有着不同的促生作用和固氮效果。
植物联合固氮菌修复技术的适用性较强，但需要根据具体的环境条件和污染情况进行合理的植物和固氮菌选择。
三、植物联合固氮菌修复技术的优势植物联合固氮菌修复技术在修复土壤重金属污染方面具有许多优势。
该技术是一种生物修复技术，具有绿色环保的特点，避免了传统的土壤修复方法中对土壤进行挖掘和替换的方式带来的二次污染问题。
在修复过程中，植物的生长能力和固氮菌的促生固氮作用可以促进土壤的自然修复过程，有助于改善土壤的综合性能。
植物联合固氮菌修复技术较为灵活，可以根据实际情况选择适用的植物和固氮菌菌株，因此可以在不同的环境中发挥出较好的修复效果。
《污泥-草炭土复合改良镉污染土壤下的植物修复技术》
《污泥-草炭土复合改良镉污染土壤下的植物修复技术》一、引言随着工业化的快速发展，土壤重金属污染问题日益严重，尤其是镉污染。
镉是一种有毒的重金属，对环境和人类健康构成严重威胁。
为了有效解决这一问题，科研人员致力于研发各种土壤修复技术。
其中，植物修复技术以其经济、环保的特性受到了广泛关注。
本文将探讨一种以污泥和草炭土复合改良镉污染土壤的植物修复技术。
二、污泥和草炭土的特性及其在土壤改良中的应用1. 污泥特性：污泥是一种常见的工业废弃物，含有丰富的有机质和微量元素。
经过适当的处理，可以作为土壤改良剂。
2. 草炭土特性：草炭土是一种富含有机质的土壤，具有良好的保水保肥能力。
其有机质和微生物对重金属有较好的吸附和固定作用。
3. 复合应用：将污泥和草炭土复合使用，可以发挥二者的优势，提高土壤的肥力和重金属吸附能力，从而达到改良镉污染土壤的目的。
三、植物修复技术植物修复技术是利用植物及其根系微生物对重金属的吸收、富集、稳定等作用，降低土壤中重金属的含量，达到修复污染土壤的目的。
本技术将选择耐镉能力强的植物进行种植。
四、污泥-草炭土复合改良镉污染土壤下的植物修复技术1. 准备工作：首先对镉污染土壤进行检测，了解其污染程度和类型。
然后根据土壤类型和污染程度，确定合适的污泥和草炭土比例。
2. 混合改良剂施加：将污泥和草炭土按照一定比例混合，施加到镉污染土壤中。
注意均匀施撒，避免局部浓度过高。
3. 植物种植：选择耐镉能力强的植物进行种植。
在种植过程中，注意合理施肥、浇水，保持植物生长良好。
4. 监测与评估：定期对土壤和植物进行检测，了解重金属含量、植物生长状况等。
根据检测结果，调整施加的改良剂比例和植物种类，以达到最佳的修复效果。
五、技术优势与展望1. 技术优势：本技术利用污泥和草炭土的复合作用，提高土壤的肥力和重金属吸附能力。
同时，通过植物修复技术，降低土壤中重金属的含量，达到双重修复效果。
此外，本技术具有成本低、环保、可持续等优点。
《水稻秸秆生物炭对镉的吸附性能研究》
《水稻秸秆生物炭对镉的吸附性能研究》一、引言随着工业化和城市化的快速发展，重金属污染问题日益严重，尤其是镉（Cd）污染，已成为环境科学领域关注的焦点。
镉是一种有毒的重金属，其进入人体后不易被排除，能引起肾脏和骨骼等多系统的损伤。
目前，各种修复技术中，吸附法因其操作简便、成本低廉等优点备受关注。
水稻秸秆作为一种农业废弃物，具有来源广泛、成本低廉等优点，经过炭化处理后的生物炭具有良好的吸附性能。
因此，研究水稻秸秆生物炭对镉的吸附性能，对于解决镉污染问题具有重要的现实意义。
二、材料与方法1. 材料（1）水稻秸秆：采集自本地农田，经过清洗、晾干、破碎等预处理。
（2）镉溶液：采用CdCl2·2.5H2O配制不同浓度的镉溶液。
（3）生物炭：将预处理后的水稻秸秆进行炭化处理，制备生物炭。
2. 方法（1）生物炭的制备：将水稻秸秆在管式炉中，以一定温度和时间进行炭化处理，制备生物炭。
（2）吸附实验：在一定温度下，将生物炭与镉溶液混合，充分搅拌后静置，测定上清液中镉的浓度，计算生物炭对镉的吸附量。
（3）数据分析：采用Excel和SPSS软件进行数据整理和分析。
三、结果与分析1. 生物炭的表征通过扫描电子显微镜（SEM）观察生物炭的形貌，发现生物炭表面具有丰富的孔隙结构，有利于吸附重金属离子。
通过X射线衍射（XRD）分析，发现生物炭中含有大量的无定形碳和石墨化碳。
2. 吸附性能研究（1）吸附等温线在不同温度下，测定生物炭对镉的吸附等温线。
结果表明，随着镉浓度的增加，生物炭对镉的吸附量也逐渐增加。
在相同浓度下，温度越高，生物炭对镉的吸附量也越大。
这表明生物炭对镉的吸附过程是吸热反应。
（2）吸附动力学研究在不同时间点测定生物炭对镉的吸附量，绘制吸附动力学曲线。
结果表明，生物炭对镉的吸附过程符合准二级动力学模型，表明化学吸附是速率控制步骤。
（3）影响因素研究pH值、离子强度和共存离子等因素对生物炭吸附镉的影响进行了研究。
生物炭-壳聚糖复合材料对镉污染土壤的修复效果研究
生物炭-壳聚糖复合材料对镉污染土壤的修复效果研究作者：杨克俭李忠徽姜凌闫江涛王显炜杨雅杰来源：《安徽农业科学》2024年第08期摘要［目的］探讨生物炭-壳聚糖复合材料（CBC）对镉（Cd）污染土壤的修复效果。
［方法］以黑麦草为供试植物进行盆栽试验，探究向酸性低镉土壤、中性高镉土壤和碱性高镉土壤中分别添加0、0.5%、1.0% 和3.0%（W/W）的CBC时，土壤pH、全镉含量、有效态镉含量、黑麦草根和茎叶的生物量以及其中的全镉含量变化情况。
［结果］施用CBC可以提高酸性和中性土壤的pH。
随着CBC施用量的增加，土壤中有效态镉含量降低，当施加量至3.0%时达到显著水平。
CBC可以钝化土壤中的镉活性，其钝化效果与土壤污染程度、酸碱性密切相关。
随着CBC施加量的增加，黑麦草根和茎叶中镉含量降低，尤其植物地上部分降低效果明显，也证明了CBC对土壤中镉具有钝化作用；黑麦草的富集系数（BCF）和转运系数（TF）随CBC施用量的增加而减小，表明施用CBC能够减弱土壤中的镉向植株体内的迁移，从而达到缓解镉毒害的作用。
［结论］CBC可以用于镉污染土壤的修复，尤其是在污染程度严重的酸性土壤中效果更加显著。
关键词生物炭-壳聚糖复合材料；土壤酸碱性；钝化修复；镉污染土壤；黑麦草中图分类号 X53 文献标识码 A文章编号 0517-6611（2024）08-0066-05doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.08.016Study on the Remediation Effect of Biochar-chitosan Composite on Cd Contaminated SoilYANG Ke-jian1，LI Zhong-hui1，JIANG Ling2 et al（1.Shaanxi Hydrogeology Engineering Geology and Environment Geology Survey Center，Xi’an，Shaanxi 710068;2.College of Water and Environment，Chang’an University，Xi’an，Shaanxi 710054）Abstract ［Objective］To explore the remediation effect of biochar-chitosan composite （CBC） on Cd contaminated soil.［Method］A pot experiment was conducted with ryegrass as the test plant，the changes of soil pH，total Cd content，available Cd content，biomass of ryegrassroots and leaves，and total Cd content in acidic low Cd soil，neutral high Cd soil and alkaline high Cd soil were investigated when CBC was added to 0，0.5%，1.0% and 3.0% （W/W） respectively.［Result］The application of CBC could increase the pH of acidic and neutral soils.The available Cd decreased with the increase of CBC application，and reached a significant level when the application amount reached 3.0%.CBC could passivate Cd activity in soil，and its passivation effect was closely related to the degree of soil pollution and acid-base property.With the increase of CBC application，the Cd content in the roots and shoots of ryegrass decreased，especially the effect on the aboveground part of plants was significant，directly indicating that CBC had a immobilization effect on Cd in soil.The BCF and TF of ryegrass decreased with the increase of CBC application rate，indicating that the application of CBC could reduce the migration of Cd from soil to the plant body，thereby achieving the effect of alleviating Cd toxicity.［Conclusion］The CBC can be used for the remediation of Cd contaminated soil，especially in heavily polluted acidic soils.Key words Biochar-chitosan composite （CBC）;Soil acidity and alkalinity;Immobilization remediation;Cd contaminated soil;Ryegrass镉（Cd）是重金属“五毒”元素之一，具有移动性大、毒性强、难降解等特点，易被植物吸收富集，严重影响农作物的产量和品质，并通过食物链进入人体，危害人体健康［1-2］。
土壤重金属污染联合修复技术研究进展
土壤重金属污染联合修复技术研究进展【摘要】本文对土壤重金属污染联合修复技术的研究进展进行了综述。
在文章介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
在首先分析了土壤重金属污染的现状，然后综述了传统修复技术，并详细讨论了联合修复技术的研究现状和应用案例。
探讨了土壤重金属污染联合修复技术的发展趋势。
结论部分展望了该技术的未来发展，并提出了存在的问题与挑战，指出了未来研究的方向。
通过本文的研究，为解决土壤重金属污染问题提供了重要的参考和指导，同时也为相关研究领域提供了新的思路和方法。
【关键词】土壤重金属污染、联合修复技术、研究进展、应用案例、发展趋势、展望、问题、挑战、研究方向1. 引言1.1 研究背景土壤重金属污染是全球环境问题中备受关注的一个重要方面。
随着工业化和城市化进程的加快，大量的工业废水、废渣和废气排放导致了土壤中重金属含量的不断增加，严重影响了土壤的生态功能和农作物的品质安全。
重金属在土壤中具有较强的毒性和蓄积性，长期暴露在重金属污染土壤环境中会对人体健康和生态系统造成严重危害。
目前，传统的土壤修复技术无法完全解决土壤重金属污染问题，迫切需要采用更加有效的修复技术来净化受污染的土壤。
开展土壤重金属污染联合修复技术的研究成为当前环境科学领域的热点之一。
通过综合利用生物修复、物理修复和化学修复等多种修复技术的优势，联合修复技术能够更有效地清除土壤中的重金属污染物，提高土壤的生态功能和农产品的质量安全。
深入研究土壤重金属污染联合修复技术的机理和应用方法，对于保护环境、改善农业生产质量和人类健康具有重要意义。
1.2 研究目的土壤重金属污染已经成为当今环境科学领域的一个严重问题，对人类健康和生态系统造成了严重影响。
本文旨在通过研究相关联合修复技术，提高土壤重金属污染的修复效率和质量，保护环境和人类健康。
具体研究目的包括：探讨当前土壤重金属污染的现状，总结传统修复技术的优缺点，分析联合修复技术的研究现状，归纳土壤重金属污染联合修复技术的应用案例，探讨其发展趋势，为未来研究提供参考。
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生物炭-超富集植物联合修复镉污染土壤的研究作者：司马小峰孟玉吴东彪来源：《安徽农业科学》2021年第06期摘要 [目的]探究生物炭与超富集植物联合修复镉污染土壤的效果。
[方法]采用盆栽试验模拟镉污染土壤，构建生物炭-超富集植物联合修复试验系统，考察不同生物炭添加量和植物种类对植物重金属吸收与土壤中重金属形态的影响，并通过复种农作物评价修复效果。
[结果]水稻秸秆生物炭添加比例为1%时，能显著提高超富集植物对镉的富集作用，且与黑龙葵联合时对镉修复效果最好，对镉的富集量比黑龙葵单独修复提高了26.74%，且修复后复种作物镉含量也有显著降低。
[结论]生物炭和超富集植物联合可以用于镉污染土壤的修复，为该技术的工程应用提供了科学依据和理论支持。
关键词镉;联合修复;生物炭;超富集植物;土壤Abstract [Objective]The research aimed to explore the combined remediation of cadmium contaminated soil by biochar and hyperaccumulators.[Method]A pot experiment was conducted to simulate cadmium-contaminated soil，and a combined biochar/hyperaccumulators remediation system was established to investigate the effects of plant and biochar on heavy metal uptake by plant and heavy metal speciation in soil，and the remediation effect was evaluated by multiple cropping crops.[Result]When the proportion of rice straw biochar was 1%，the cadmium accumulation of plants was significantly improved，and the recovery effect was the best when combined with nightshade，which was 26.74% higher than that of nightshade alone.In addition，the cadmium content in the replanted crops was significantly reduced.[Conclusion]The biochar and hyperaccumulators can be used for remediation of cadmium contaminated soil，providing scientific references and theoretical support for the engineering application of this technology.Key words Cadmium;Combined remediation;Biochar;Hyperaccumulators;Soil随着我国社会经济的快速发展，有色金属开采、选矿及冶炼过程中产生的废石、废渣、污水导致土壤镉（Cd）污染严重。
据土壤污染调查公报显示，我国镉污染超标率已高达7%[1]，而Cd是毒性最强的重金属之一[2]，如何解决土壤Cd污染已成为突出的环境问题。
生物炭是生物质在缺氧环境中高温碳化得到的固体物质[3]，是一种孔隙结构发达、含碳量高的碳化物质，具有较大的比表面积、孔容量和丰富的表面含氧官能团，并且在环境中稳定存在[4]。
这些特性使其成为一种廉价有效的土壤修复剂，并引起国内外学者的广泛关注[5-8]，他们研究了其理化特性（原材料种类、热解温度、生物炭添加量）对土壤Cd修复的影响，研究发现，生物炭能在一定程度上降低Cd的生物有效性，但是不能固定所有的重金属，所以仍然有一部分Cd会进入农作物内，降低农作物的品质[9]。
孟令阳等[10]研究发现，草炭、活性炭和风化煤可以有效降低突发性Cd污染土壤中有效态Cd的含量，却增强了已被污染的土壤中Cd的活性，导致玉米中Cd的含量也增加。
另外，生物炭修复处理后，Cd仍保留在土壤中，随着时间的推移有更新活化的可能，存在进入植物体和渗透到地下水的风险[11]。
超富集植物修复具有土壤微生態影响小、治理成本低、原位提取等特点[12-13]，也在国内外得到一定的应用，但是却受到见效周期长、效果不显著等条件的限制[14]。
利用超富集植物进一步提取生物炭修复后土壤中剩余生物可利用的Cd却鲜有报道。
因此，该研究通过室内盆栽试验，研究生物炭和不同超富集植物联合使用对土壤中Cd的修复效果，以期为Cd污染土壤的修复应用提供科学依据和技术支撑。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1 试验材料。
土壤取自合肥市肥东县巢湖附近农田，取样深度为耕层10～20 cm，带回实验室的土壤剔除杂物、自然风干后过60目筛备用，实验室分析得到土壤Cd背景值为0.07 mg/kg。
1.1.2 样品制备。
生物炭在实验室制备，原料稻秸秆取自安徽六安农田，纯水洗净，105 ℃烘干至恒重，粉碎过筛（120目）后在 600 ℃热解2 h，置于密封袋中保存备用。
通过实验室分析，生物炭的pH为10.70，Cd含量为0.28 μg/g，Cd最大吸附量为250.00 mg/g。
1.1.3 供试植物。
黑龙葵（Solanum nigrum L.）、商陆（Phytolacca acinosa Roxb.）种子取自山东潍坊，生菜（Var.ramosa Hort.）种子购买于安徽当地种子公司。
1.2 试验设计1.2.1 土培试验。
将400 g过筛的土壤装入试验盆（直径10 cm，高8.5 cm），加入营养元素使土壤内N、P、K含量分别为0.18、0.09和0.11 g/kg，混合均匀后稳定7 d。
以Cd2+溶液形式向试验盆中加入使土壤Cd含量为2.0 mg/kg，充分混匀稳定7 d后加入生物炭，添加量分别为土壤质量的0%、1%、3%和5%，试验组分别命名为0%RC、1%RC、3%RC、5%RC，数字表示生物炭浓度，RC表示稻秸秆生物炭，对照组（无生物炭及Cd添加）命名为CK。
生物炭添加完成后，各组土壤的pH分别为CK 7.16、0%RC 7.06、1%RC 7.92、3%RC 8.44、5%RC 8.78。
共设10个试验组，分别为黑龙葵组（CK、0%RC、1%RC、3%RC、5%RC）、商陆组（CK、0%RC、1%RC、3%RC、5%RC），每组试验设2个重复。
将消毒后（种子于10%H2O2溶液中消毒10 min，用纯水润洗数遍后浸泡2 h）的植物种子播种于准备好的试验盆内，每盆10粒种子，发芽后每盆定苗3株。
随后，所有试验盆随机置于人工气候箱内（光照14 h，昼夜温度分别为25、20 ℃，相对湿度65%）。
试验过程中定时定量浇水，并测量植物株高。
土培试验持续60 d，试验结束后收割地上部分植株，并取少量土壤测定Cd形态。
为方便对比，另外进行一组只添加不同比例生物炭的试验组，相同试验条件完成试验后测定土壤Cd形态。
1.2.2 复种试验。
将土培后的土壤翻松，再播种生菜，每盆10粒种子，发芽后每盆定苗3株，随机置于人工气候箱内，定时定量浇水，1个月后进行收割。
1.3 项目测定与方法1.3.1 生物量。
收割后的植株清水洗净后用吸水纸吸干，称重，即为植株湿重。
然后105 ℃烘干至恒重，再次称重，即为植株干重。
1.3.2 植株镉含量测定。
烘干后的植株样品采用 HNO3/H2O2消解，再通过ICP-MS测定Cd含量。
1.3.3 土壤镉形态测定。
取修复后土壤自然风干至恒重后，磨碎过200目筛，采用Tessier 顺序提取法[15]，依次测定Cd的可交换态、碳酸盐态、铁锰氧化态、有机态和残渣态含量。
1.4 统计分析所有的误差均用标准差（SD）表示，试验数据统计分析采用软件 SPSS 13.0，用 one-way ANOVA （analysis of variance，HSD 检验法）进行显著性差异检验，P<0.05 时认为差异显著。
2 结果与分析2.1 植物的生物量黑龙葵和商陆收割时的生长状况见图1，黑龙葵和商陆生长情况均较好，试验结束时植物株高见图2，可以发现Cd的存在对黑龙葵和商陆的生长状态没有显著影响。
然而，生物炭的添加对超富集植物的生长有一定影响，图2A显示，生物炭添加量为1%时，黑龙葵株高明显高于空白组和其他添加量试验组（P<0.05）。
图2B显示，生物炭添加量为3%时商陆的生长形势最好，添加量为5%时最差，说明生物炭添加量对商陆的株高影响较大。
植株湿重的结果（图3）与植株生长高度结果几乎一致。
2.2 植物对Cd的富集从植株体内Cd含量的测定结果（图4）可以看出，在Cd污染的土壤中，无生物炭添加时，黑龙葵的Cd吸收量为48.09 mg/kg，高于商陆的Cd吸收量（9.69 mg/kg），结合2种植物的生物量，黑龙葵的生物量也明显高于商陆，表明黑龙葵相对于商陆而言是更理想的Cd污染修复植物。
植物与生物炭联合使用时，生物炭添加量为1%时，黑龙葵体内Cd含量达54.18 mg/kg，相对无生物炭添加组，对Cd的吸收量提高了近13%，随着生物炭添加比例的继续提高，黑龙葵对Cd的吸收量开始降低。
而商陆对Cd的吸收与生物炭的添加量表现为负相关，在添加生物炭后其对Cd的提取能力反而降低了，表明商陆并不适合与生物炭进行联合修复。
从表1可以看出，生物炭添加量为1%时，单株黑龙葵植株干重是0.54 g，吸收Cd总量为29.26 μg;生物炭添加量为3%时，单株商陆植株干重最大（0.52 g），其对Cd的吸收总量仅有3.07 μg，而不添加生物炭时，单株商陆对Cd的吸收总量最高，为3.59 μg。
由此可见，在黑龙葵和商陆2种植物中，黑龙葵不仅生物量大，其对Cd的吸收量也是最高的。
因此，生物炭-黑龙葵联合修复效果优于生物炭-商陆，且生物炭添加量为1%最佳。
2.3 土壤中Cd形態分布植物收割后土壤中Cd形态的分析结果如图5所示。
生物炭对土壤Cd形态的影响如图5a 所示，土壤中Cd可交换态含量随生物炭添加量增加呈下降趋势，添加量为0%、1%、3%和5%时，Cd可交换态含量分别为1.44、1.25、1.13、1.04 mg/kg，而Cd的碳酸盐态、铁锰氧化态、有机结合态和残渣态含量随生物炭添加量增加均有升高的趋势，Cd残渣态含量增加最为明显，添加量为0%、1%、3%、5%时，Cd残渣态含量分别为0.12、0.27、0.30、0.31 mg/kg。