综述：废弃生物质衍生有机物用于可持续土壤修复：增强重金属去除与洗脱液农业再利用

（推荐语）本综述系统探讨了农业土壤重金属污染的绿色修复策略，重点提出利用废弃生物质溶解性有机物（DOM）作为环保型淋洗剂，结合洗脱液（eluent）纯化回用技术，构建"原位淋洗-排水"集成系统。文章创新性整合了电动力学强化（H+/OH-调控）、腐殖质协同（humic substances）等前沿技术，为Cd、Pb等重金属污染农田修复提供了兼具经济性与生态可持续性的解决方案。

　　

农业土壤重金属污染的严峻挑战

工业活动导致全球13.58%耕地遭受Cd、Pb、As等重金属污染，这些具有生物累积性的毒害元素通过食物链引发心血管疾病、肾功能损伤等健康风险。中国19.4%农用地存在污染，美国60万公顷土壤受Cd污染，欧盟38%土壤污染物为重金属。传统修复技术如客土法成本高昂，植物修复效率低下，而化学淋洗虽能永久去除金属，但EDTA等常规淋洗剂会破坏土壤微生态。

生物质DOM的绿色革命

废弃农林生物质衍生的溶解性有机物（DOM）展现出独特优势：其富含羧基/酚羟基的分子结构可通过络合-溶解机制高效提取重金属，且生物降解性避免二次污染。改性DOM残渣对Cd²⁺的吸附容量达89.2 mg/g，淋洗后土壤阳离子交换量（CEC）提升17%，实现"修复-改良"双效合一。柑橘渣DOM与柠檬酸复配可使Pb去除率提升至92%，液体/固相比（L/S）降至5:1时仍保持78%效率。

电动力学协同增效

在直流电场作用下，阳极产生的H⁺促进金属解吸，而DOM能有效抑制阴极区OH^-导致的金属再沉淀。EDTA-DOM复合体系使电动修复中Cu迁移效率提高3.8倍，能耗降低42%。田间试验显示，该技术对50 cm深度土壤中Cd的去除率较传统淋洗提高60%。

洗脱液资源化闭环

创新性提出"沉淀-电渗析-树脂吸附"三级处理工艺：首先调节pH至9.5使重金属氢氧化物沉淀，随后通过选择性离子交换膜回收90%以上DOM，最终经螯合树脂深度净化。处理后的洗脱液回用率可达85%，配合太阳能驱动系统可降低40%运营成本。

原位修复系统设计

基于绿色可持续理念，构建了"水平淋洗-垂直排水"田间集成系统：上层30 cm污染土采用DOM喷淋，下层设置生物炭改性排水沟富集渗滤液，结合物联网传感器实时监控重金属迁移。该系统在江苏试点中实现Cd污染稻田修复成本<50美元/亩，稻米达标率100%。

未来发展方向

亟待突破DOM分子量精准调控技术，开发基于机器学习的多金属选择性淋洗剂设计系统。建议建立跨学科的"土壤医院"诊断修复平台，将废弃生物质资源化与碳中和技术深度融合，推动农业土壤修复向智能化、低碳化发展。