污泥生物炭因其成本低廉、绿色环保、富含营养元素等特性，成为近年来热门的土壤改良剂。前人研究多关注生物炭对土壤养分和重金属的影响及其吸附机理。然而在实际应用中，生物炭常须与修复植物和功能菌剂联合使用，以提高修复模式的适用性和长效性。本研究构建了污泥炭-多功能菌群-蓖麻联合修复体系，并系统探究了其对土壤Pb 、Zn 迁移和转化的影响规律，以及联合修复体系发挥的协同效应。与对照组（CK）相比，污泥生物炭固定化微生物组（MB）显著增强了植物修复水平，根系Pb吸收增加了56.9%，地上部分Zn 转运提高了30%，并降低了高浓度胁迫下Pb 和Zn 的生物有效性。修复体系展现出植物促生和土壤微生态改善的协同效应，MB 的根系发育水平显著提高，土壤中植物促生细菌、腐生菌和共生菌营养类真菌的丰度提高，细菌和真菌群落更为稳定。研究结果提供了适用于重金属Pb、Zn 复合污染土壤的联合修复新方法，为后续研究污泥炭和微生物菌群强化植物修复重金属的作用机制提供了理论支撑。
图文摘要
制备了以污泥生物炭固定化多功能菌群的复合材料，形成了生物炭-菌群-植物联合修复体系，为铅锌污染土壤的生物修复提供了新思路。
明确了污泥炭-多功能菌群-蓖麻的修复行为和对土壤重金属迁移与转化的影响。
系统讨论了联合修复体系在铅锌污染土壤中改善根际微生态环境的作用机制。
发现了联合修复体系在应对复合重金属污染下的协同作用。
污泥生物炭固定化多功能菌群显著增强了植物对铅锌复合污染的抗逆水平，根系发育水平提高2.4倍。
联合修复提高了植物对重金属的吸收与转运水平，Pb 根系吸收提升56.9%，Zn 地上部转运提升30%。
多功能菌群有效改善了污染环境中的根际微生物群落结构，富集了促生细菌及营养型真菌。
污泥生物炭和多功能菌群的联合应用能够降低土壤中重金属的生物有效性。
在高浓度重金属胁迫下污泥生物炭与多功能菌群展现出更强的协同作用。
张轩（通讯作者）
湖南省林业科学院生物环境工程研究所
副研究员，主要从事木本油料加工剩余物资源化及其在生态领域的交叉研究，聚焦功能菌群技术获得植物-微生物联合修复重金属机制创新。主持国家自然科学基金、省自然科学基金、中国科学院开放课题、省环保课题等科研项目共11项，发表SCI论文40余篇，入选2021年全国“未来女科学家计划”湖南候选人。
冯冲凌（通讯作者）
中南林业科技大学生命与环境科学学院
副教授，主要从事环境微生物营养调控与代谢及环境修复研究，主持国家自然科学基金等科研项目。在
Water Research
等权威期刊发表相关学术论文16篇，申请和获授权国家发明专利7项。
李辉（通讯作者）
湖南省林业科学院
研究员，主要从事生物质资源化研究，已发表论文203篇，其中158篇被SCI收录，连续多年入选全球前2%顶尖科学家年度影响力榜单，申请专利58项，其中32项获得授权，获得省部级科技奖励7项，主持国家自然科学基金、国家重点研发计划子课题等科研项目29项。
杨子豪（第一作者）
中南林业科技大学生命与环境科学学院
硕士研究生，主要研究方向为重金属污染土壤修复与微生物技术应用、基于机器学习的产业碳足迹研究与温室气体排放预测。
https://link.springer.com/article/10.1007/s42773-024-00395-2
来源：
Biochar 生物炭
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