2025年1月,我校資源與環(huán)境學(xué)院張穎團(tuán)隊(duì)課題組在國際期刊Chemical Engineering Journal(中科院一區(qū)TOP,IF:13.3)發(fā)表題為“Aging mechanism of biochar based on fluorescence spectroscopy: Assessing soil dissolved organic matter (DOM) dynamics and Cd bioavailability”的研究論文。資源與環(huán)境學(xué)院22級(jí)碩士研究生李建恩為第一作者,張穎教授和王一帆副教授為通訊作者,該研究得到了國家自然科學(xué)基金(32001219)和黑龍江省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2022ZXJ05C02)資助。
生物炭(BC)在環(huán)境領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,但老化過程對(duì)BC衍生的溶解性有機(jī)質(zhì)(DOM)及其施加后對(duì)土壤DOM影響還沒有得到充分研究。因此,本研究通過干濕循環(huán)、凍融循環(huán)和紫外光照射對(duì)BC進(jìn)行加速老化,研究老化處理對(duì)BC衍生的DOM釋放特性及其在Cd污染土壤修復(fù)中的影響。結(jié)果顯示,不同老化方式顯著影響DOM的釋放量及其組成成分。紫外線處理大幅增加DOM釋放量并降低生物炭的堿性,而凍融循環(huán)處理對(duì)DOM的影響最小。熒光光譜分析表明,老化過程中DOM的類腐殖酸物質(zhì)和類富里酸物質(zhì)的豐度增加。土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)顯示,干濕循環(huán)和紫外光照射處理顯著提高了土壤DOM的生物可利用性,刺激了微生物活性,而凍融循環(huán)和BC處理中的高腐殖酸含量有效降低了土壤中Cd的生物有效性。BC老化前后對(duì)土壤DOM組分的改變顯著影響Cd的固定效果,為生物炭在污染治理中的長期應(yīng)用提供了理論支持。
作者簡介:
張穎:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師。兼任國際期刊Int J Agric & Biol. Eng、Biochar和Carbon Research編委、國際土壤學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)第一分會(huì)副主席,聯(lián)合國糧農(nóng)組織國際黑土聯(lián)盟理事、ANSO-世界黑土聯(lián)合會(huì)中國黑土研究會(huì)副理事長。主持國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國家科技重大專項(xiàng)課題,國家“863”計(jì)劃課題等國家及省部級(jí)課題30余項(xiàng)。在PNAS、Applied Catalysis B-Environmental、Water Research等環(huán)境領(lǐng)域期刊共發(fā)表論文379篇,論文引用次數(shù)3000余次。授權(quán)發(fā)明專利26項(xiàng),主編/副主編教材14部。獲黑龍江省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)和國家環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)等科研獎(jiǎng)勵(lì)共13項(xiàng)。
王一帆:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院副教授,博士生導(dǎo)師,環(huán)境工程系副系主任,農(nóng)業(yè)部“農(nóng)業(yè)科研杰出人才及其創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”成員,中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員。主要從事土壤污染修復(fù)與鹽堿地改良技術(shù)的研究工作。圍繞上述研究工作已發(fā)表論文30余篇,其中在Chemical Engineering Journal、Journal of Hazardous Materials等期刊中以第一作者或通訊作者發(fā)表論文20篇,主持國家自然科學(xué)青年基金項(xiàng)目1項(xiàng),參與國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng),申請(qǐng)發(fā)明專利2項(xiàng),“黑土區(qū)典型有機(jī)污染物生態(tài)效應(yīng)機(jī)制及修復(fù)技術(shù)研究”項(xiàng)目獲得“黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)”。