南京土壤所應邀在Environmental Science & Technology發表生物炭-細菌-植物協同修復有機污染土壤綜述論文

隨著工農業生產的迅速發展，土壤環境污染日趨嚴重，有機污染問題尤為突出，對全球生態系統和人類健康構成重大威脅。植物修復對解決環境污染具有廣闊前景，植物-微生物協同可促進修復效果，植物促生菌被用作植物修復的強化助劑。然而，微生物輔助植物修復的效率常受到以下因素的阻抑：（1）高濃度有毒次生代謝產物的產生；（2）有毒次生代謝產物缺乏合適的消減路徑；（3）營養限制；（4）微生物菌劑修復缺乏持久動力；（5）微生物缺乏庇護所或適宜的棲息地。

為更好地解決上述問題，南京土壤所研究員王芳研究團隊應邀在學術期刊Environmental Science & Technology上以內封面文章發表（開放獲取）了題為Integrating Biochar, Bacteria, and Plants for Sustainable Remediation of Soils Contaminated with Organic Pollutants的綜述論文。該文借助Meta分析等手段，歸納梳理植物、細菌和生物炭修復土壤有機污染物的相關文獻及數據，系統探討了生物炭和植物促生菌協助植物修復土壤中的有機污染物及改善土壤健康的機制：生物炭通過各種過程參與土壤中有機污染物的修復，包括污染物的直接固定，或間接影響土壤代謝活動和降解；生物炭吸附固定有機污染物，生物炭官能團與有機污染物的相互作用可降低其毒性。定植在生物炭中的微生物可進一步降解吸附有機污染物，同時植物根系分泌物可能刺激生物炭中毒性較低的污染物的解吸，使有機污染物更容易被土壤中微生物降解；植物促生菌和生物炭可以促進根系生長和活力，從而利于植物對污染物的吸收。該文提出了一種基于“生物炭-細菌-植物”的綠色、經濟、可持續的修復體系，不僅可以處理污染土壤中的有機污染物，也適用于無機污染物，這將有助于農業土壤的安全和健康。

中國科學院南京土壤研究所特別研究助理相雷雷和博士生Jean Damascene Harindintwali為論文共同第一作者，王芳研究員為論文通訊作者，蔣新研究員、中科院城市環境研究所朱永官院士、美國密歇根州立大學James M Tiedje院士、德國亞琛工業大學Andreas Schaeffer院士、美國麻省大學邢寶山教授、德國伍珀塔爾大學Jörg Rinklebe教授和韓國高麗大學Yong Sik Ok教授等為該文主要共同作者。該論文得到了中科院戰略性A類先導專項、國家重點研發計劃和國家自然科學基金等項目的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.est.2c02976

生物炭-細菌-植物協同修復有機污染土壤