利用负载纳米生物炭的微生物群落进行重金属污染土壤的生物修复，可提升水稻生物量的产量与品质，进而促进可持续发展

《BMC Plant Biology》：Nanobiochar loaded microbial consortia based bioremediation of heavy metal contaminated soils enhances sustainable rice biomass production and quality

　　

摘要

农业土壤中的重金属污染对可持续的农作物生产、环境质量以及食品安全构成了严重威胁，这凸显出需要采用环保的修复技术。本研究开发了一种负载纳米生物炭的微生物复合系统，作为一种绿色策略，既能修复受重金属污染的土壤，又能提升稻米的营养价值。首先筛选了具有重金属耐受性的革兰氏阴性细菌，评估其耐受性、金属去除能力以及用于构建复合菌群的适配性。将适配的菌株固定在纳米生物炭上，以提高微生物的稳定性、金属吸附能力以及整体修复效率。所选菌株能够有效去除铅、砷、汞、镍和镉，其中铅的去除量在22.04至74.26毫克/升之间。在所有测试的配方中，负载纳米生物炭的Consortium-D修复效果最佳，镍和铅的去除率分别达到98.22%和91.13%毫克/升。纳米生物炭的吸附作用与微生物的生物吸附/生物积累作用相结合，既增强了重金属的固定效果，又保持了微生物的功能活性。除了修复土壤外，该优化后的复合菌群还能提升稻米的营养价值，使铁和锌的含量分别增加38.5%和42.1%，同时使铅和镉的积累量比未处理对照组减少68%和71%。负载纳米生物炭的微生物复合系统是一种可持续且无需化学物质的生物修复方法，它将纳米生物炭辅助的金属固定与有益微生物的作用相结合。这一多功能系统为减少重金属污染、改善土壤质量、提升作物营养价值以及推动更安全的农业生产提供了有力的解决方案。