土壤中重金属的生物利用度受几种土壤性质的影响，特别是土壤pH值、有机物和质地。其中，土壤pH值已被证明高度影响土壤中重金属的流动性和生物利用率。一些重金属污染缓解技术已被研究，生物炭在降低土壤中镉的生物利用率方面显示出巨大的潜在效力。一些研究强调了pH值变化的重要性，这是生物炭影响土壤中镉的生物利用率的主要机制。生物炭影响土壤pH值变化的效率取决于生物炭的碱性离子和表面功能团，其中羟基（-C-OH）和羰基（-C=O）是生物炭吸附Cd2+的关键功能团。这些基团可以通过络合反应增强对Cd2+的吸附，从而降低环境中Cd的毒性风险。值得注意的是，Cd的生物利用率和化学毒性不仅与土壤中Cd的总量有关，还与土壤中Cd的组分和分布有关。但目前鲜有报道考虑不同pH土壤中生物炭对Cd组分的影响，且尚未从生物炭的理化性质水平上量化其对镉的影响。

近日，广西大学王梓廷团队在国际知名期刊Environmental Research发表题为“Soil pH restricts the ability of biochar to passivate cadmium: a meta-analysis”的研究论文，详细且全面量化了不同pH土壤中土壤pH、有效态Cd含量以及Cd的四种组分对生物炭处理的响应，为生物炭准确应用于实际生产提供科学的理论依据。

该研究通过收集75篇镉污染土壤中施用生物炭的研究数据，包括355个土壤pH、有效态Cd含量以及Cd的四种组分指标的配对观察，比较了不同对照组和处理组下施用生物炭对Cd的生物有效性的影响，并且详细量化了Cd组分对生物炭的理化性质的响应。结果表明，在酸性土壤和中性土壤中，生物炭显著降低了弱酸提取态Cd的含量；而在碱性土壤中，生物炭对残渣态Cd的影响更加明显。当土壤pH调整到5.7至6.3范围时，生物炭减少土壤中Cd的生物有效性的能力可以得到提高。此外，生物炭的理化性质的差异改变了其对Cd组分的影响，高极性生物炭适用于修复酸性镉污染土壤，而高芳香性生物炭对增加碱性土壤中的残渣态Cd更具优势。研究强调生物炭处理增加土壤pH值对Cd的迁移转化的影响（从不稳定状态到稳定状态）。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.115110