廣東省科學院生態環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修復并協同固碳。相關研究近日發表于《碳研究》。

農業土壤是不可再生的寶貴自然資源。人類活動導致農業表層土壤重金屬含量超標，嚴重威脅到農業安全生產和人體健康。炭基材料已被廣泛用于農田土壤重金屬污染修復。然而不同炭基材料在修復農田土壤重金屬污染過程中的可持續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材料——生物炭和泥炭，基于大田工程試驗，系統地評價了其修復活動在全生命周期內的可持續性(環境、社會、經濟、農業)和凈生態系統碳收支(NECB)。生命周期評價結果顯示，施用生物炭修復鎘污染的稻田比泥炭對環境的負面危害更大，尤其是在人類健康和生態系統方面。同時，與多次施用相比，一次性施用修復劑對環境(人類健康、生態系統和資源消耗)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修復，但泥炭(97.4)的總體可持續性評價得分高于生物炭(88.4)。碳足跡結果顯示，生物炭處理的NECB表現出更高的正值，是泥炭處理的2倍，并且根據預測，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性修復，而生物炭對土壤碳匯的作用更積極。

關鍵詞： 炭基材料 稻田土壤污染可持續修復 土壤重金屬含量 農業土壤