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为解决重金属污染土壤修复及入侵植物处理问题，研究人员开展利用入侵植物（IAPS）源生物炭和荨麻粉（Urtica dioica L. powder，U）修复 As 和 Pb 污染土壤的研究。结果表明二者可改善土壤特性、促进植物生长。该研究为污染土壤修复提供新策略。
在生态环境领域，重金属污染土壤一直是个令人头疼的难题。这些被污染的土壤不仅危害植物生长，还可能通过食物链威胁人类健康。而入侵植物在全球范围内肆意蔓延，严重破坏生态系统的完整性，治理它们不仅成本高昂，其产生的大量生物质还常被当作废弃物处理。在此背景下，如何有效修复重金属污染土壤，同时合理利用入侵植物资源，成为科研人员亟待攻克的重要课题。
为了解决这些问题，来自国外的研究人员开展了一项极具创新性的研究。他们将目光聚焦于两种在欧洲广泛分布的入侵植物 —— 臭椿（Ailanthus altissima ）和巨柱一枝黄花（Solidago gigantea Aiton），利用其生物质制备生物炭，并结合荨麻粉（Urtica dioica L. powder，U），探究其对砷（As）和铅（Pb）污染土壤的修复效果。研究成果发表在《Chemosphere》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，对采集自法国前银铅矿区的污染土壤进行了详细的理化性质分析，包括 pH、电导率（EC）以及 As、Pb 等重金属含量的测定。同时，制备了臭椿和巨柱一枝黄花的生物炭以及荨麻粉，并对它们的性质进行了表征。接着，设置了不同的处理组，将生物炭和荨麻粉以不同比例添加到土壤中，以菜豆（Phaseolus vulgaris L.）作为指示植物进行盆栽实验。实验过程中，通过测定土壤孔隙水（SPW）的性质、植物生长指标、细根形态以及土壤酶活性等，来评估修复效果。
研究结果如下：
- 土壤、生物炭和荨麻粉的特性：污染土壤呈酸性，含高浓度的 As 和 Pb。臭椿生物炭（BA）、巨柱一枝黄花生物炭（BS）和荨麻粉（U）的 pH、EC、碳氮氢含量等性质各不相同。
- 土壤孔隙水（SPW）特征：添加生物炭和荨麻粉后，SPW 的 pH 和 EC 发生变化。BS 单独添加或 BA 与U组合添加时，pH 和 EC 升高，[Pb] 降低；而添加U会增加 As 的迁移性。
- 植物生长特征：添加生物炭和U显著增加了植物地上和地下部分的生物量。5% 生物炭添加量及 BA 与U组合对植物生长促进作用更明显。
- 根形态特征：5% 生物炭添加量和U的加入，增加了细根长度、生物量和比根长（SRL）。BA 与U组合对细根发育的促进作用尤为显著。
- 植物组织 As 和 Pb 含量：As 仅在根部检测到，添加U显著增加了根中 [As]；Pb 在地上和地下器官均有发现，添加生物炭和U降低了地上部分 [Pb]。
- 土壤酶活性（GMEA）：添加U显著提高了土壤酶活性，5% 生物炭添加量时效果更明显。
研究结论和讨论部分指出，生物炭和荨麻粉的添加改善了土壤的理化性质，促进了植物生长。虽然研究结果与最初假设部分不符，如 BA 对 Pb 的稳定效果不如预期，反而是 BS 因较高的 pH 更有效地稳定了 Pb，但二者结合U确实增强了对污染土壤的修复效果。此外，U的添加提高了土壤酶活性，促进了土壤微生物活动。该研究为重金属污染土壤的修复提供了一种创新且可持续的方法，不仅解决了入侵植物的处理问题，还实现了废弃物的资源化利用，符合联合国可持续发展目标，对推动生态环境保护和可持续发展具有重要意义。
