廣東省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所研究員李芳柏團隊基于全生命周期揭示了炭基材料促進稻田重金屬污染可持續(xù)修復(fù)并協(xié)同固碳。相關(guān)研究近日發(fā)表于《碳研究》。

農(nóng)業(yè)土壤是不可再生的寶貴自然資源。人類活動導(dǎo)致農(nóng)業(yè)表層土壤重金屬含量超標(biāo)，嚴重威脅到農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)和人體健康。炭基材料已被廣泛用于農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)。然而不同炭基材料在修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬污染過程中的可持續(xù)性和碳足跡仍不清楚。

研究人員選取了兩種具有代表性的炭基修復(fù)材料——生物炭和泥炭，基于大田工程試驗，系統(tǒng)地評價了其修復(fù)活動在全生命周期內(nèi)的可持續(xù)性(環(huán)境、社會、經(jīng)濟、農(nóng)業(yè))和凈生態(tài)系統(tǒng)碳收支(NECB)。生命周期評價結(jié)果顯示，施用生物炭修復(fù)鎘污染的稻田比泥炭對環(huán)境的負面危害更大，尤其是在人類健康和生態(tài)系統(tǒng)方面。同時，與多次施用相比，一次性施用修復(fù)劑對環(huán)境(人類健康、生態(tài)系統(tǒng)和資源消耗)的負面影響更小。

炭基材料均能夠促進稻田土壤污染的可持續(xù)修復(fù)，但泥炭(97.4)的總體可持續(xù)性評價得分高于生物炭(88.4)。碳足跡結(jié)果顯示，生物炭處理的NECB表現(xiàn)出更高的正值，是泥炭處理的2倍，并且根據(jù)預(yù)測，在40年后生物炭中90%的碳還保存在土壤中，而泥炭僅保存82%，這表明生物炭比泥炭更能促進土壤碳封存。

該研究結(jié)果表明了泥炭更有利于促進稻田土壤重金屬污染的總體可持續(xù)性修復(fù)，而生物炭對土壤碳匯的作用更積極。

關(guān)鍵詞： 炭基材料 稻田土壤污染可持續(xù)修復(fù) 土壤重金屬含量 農(nóng)業(yè)土壤