科创中国
土壤重金属污染的生物炭修复技术
发布时间: 2022-11-04
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
新技术
行业领域：
水利、环境和公共设施管理业
成果介绍
农田耕地土壤污染的修复技术要求原位地有效修复，同时不破坏土壤肥力和生态环境功能。发展绿色、安全、环境友好的土壤生物修复技术既能满足这些需求，又能适用于大面积污染农地土壤的治理，具有技术和经济上的双重优势。
本研究开发出了可有效阻控水稻可食部分（稻米）中镉积累的生物炭阻控技术，其主要特征是将水稻秸秆在高温、缺氧条件下加工成生物炭，在水稻种植前期按照一定比例施用在镉超标土壤中即可。该技术目前正处于田间试验阶段，通过控制稻田水分管理模式，和施用生物炭为主的阻控技术，可使稻米镉含量约降低30-40%。该技术稻田超标镉阻控效率高，对于污染面积大，同时要求不破坏土壤肥力和生境的农田土壤修复比较适宜。该方法适用于中轻度镉超标的水稻田，特别是pH<6.0的酸性水稻田污染。但相对于镉超标5倍以上的重度污染土壤并不适用。
成果亮点
1、利用农业废弃物（如植物秸秆、牲畜粪便等）生物质，在一定温度下通过厌氧/缺氧经热解炭化制备成生物炭，将生物炭按照一定比例添加入Cd、Pb污染的重金属农田土壤中。
2、生物炭具有多孔性和大比表面积的特点，同时生物炭中含有有机阴离子和碳酸盐等大量碱性物质，能够修复大量土壤中的重金属，实现重金属的固定，降低土壤中重金属的生物有效性和在农作物可食部分的浓度，从而降低食物重金属对人体的毒害作用。
3、生物炭同时可以提高酸性土壤的pH，改善土壤酸化，提高保水率，进一步改良土壤，提高农作物的产量。
团队介绍
实验室现有土壤分子生态学、土壤环境生物学、土壤污染与生物响应、土壤生态过程与生态重建和土壤污染风险管控与修复五个研究组。固定研究人员26人，其中研究员6人（国家杰出青年基金获得者1人，优秀青年基金获得者1人），副研究员8人，助理研究员12人。博士后8人，博士研究生33人，硕士研究生24人，客座学生9人。
当前的研究主要集中在：植物对土壤中重金属的吸收、积累和转化机制；微生物、植物介导的土壤中重金属的生物地球化学循环，土壤微生物组成和分布特征，土壤中抗生素及抗性基因传播，典型扰动条件下土壤微生物群落的结构与功能演替及适应机制；微生物参与的土壤污染物转化消减过程与机制；土壤污染过程模拟；土壤污染生态风险评估；农田土壤重金属污染防治等。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：- (-) 评价时间：2022-12-01
刘静
巴音郭楞蒙古自治州科学技术协会
干部
综合评价
本研究开发出了可有效阻控水稻可食部分（稻米）中镉积累的生物炭阻控技术，一方面农业废弃物得到资源化利用，另一方面修复了土壤重金属污染，保护农田生态环境。该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。
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