近日，我院污染环境生物效应与修复团队在铀污染土壤的生物炭修复方面取得研究进展，相关研究成果以“The joint action of biochar and plant roots on U-stressed soil remediation: Insights from bacteriomics and metabolomics”为题发表于《Journal of Hazardous Materials》（中科院一区，最新影响因子：13.6）。我院2021级农艺与种业硕士研究生李楠为论文第一作者，竹文坤教授和王晴博士为共同通讯作者，我校为第一成果单位。

本研究旨在探讨生物炭与植物根系（BCR）对铀胁迫土壤的联合效应，并发现BCR处理对降低铀的生物可利用度最为有效。通过16s rDNA和代谢组学分析，发现生物炭与植物根系对铀的固定化具有协同作用。铀的固定化主要归因于以下两个因素：一方面，生物炭的添加与植物根系的共同作用显著提高了土壤pH、CEC、DOC和养分水平。随着土壤pH的提升，部分带正电的铀酰离子在土壤中沉淀；CEC和DOC的升高则提供了更多的固定位点，从而促进铀的表面络合、螯合、阳离子交换和阳离子相互作用以实现固定化。另一方面，在生物炭和植物根系的共同作用下，土壤菌群得到了更好的营养条件和栖息环境，丰度得到显著提升，特别是对生态有益的细菌如Gemmatimonadota和Nitrospirota。在代谢组学分析中，脂质、核苷酸、碳水化合物和氨基酸的代谢增强也证明了细菌活性的进一步加强。丰富的土壤菌群对铀的吸附、还原、沉降和吸收能力将使其在铀固定化中发挥更大的作用。本研究为铀污染土壤的高效生物修复提供了理论基础。

该研究得到国家自然科学基金（No. 21976147 and 21906154）等项目的资助。

文章链接：The joint action of biochar and plant roots on U-stressed soil remediation: Insights from bacteriomics and metabolomics - ScienceDirect