-
28
2026.04BIOCHAR | 干湿循环下巯基化生物炭介导的土壤汞形态再分布频发热浪增加土壤干湿循环频率，加速土壤风化并诱发汞（Hg）活化风险。巯基改性生物炭（TMB）已被广泛证实是一种可固定土壤汞的高效环境功能材料，但其在频繁干湿条件下能否保持汞固定的长期稳定性，以及如何调控土壤关键组分进而影响汞的环境行为，尚不明确。本研究通过30轮模拟干湿循环试验证实，TMB可促进土壤矿物风化并重塑汞形态分布，从而减少酸雨作用下总汞的淋溶、降低汞生物有效性，并减少甲基汞净累积量。 -
26
2026.04BIOCHAR综述 | 华南所和同济大学合作发表“以生物炭的内生氧化还原优势驱动应用：电子转移机理、量化方法、老化效应与设计策略”生物炭作为生物质热解产生的碳质材料，因其在污染控制、土壤改良及碳封存方面的应用潜力而备受关注。然而，与活性炭或石墨烯相比，其较低的比表面积和导电性，以及后续改性带来的额外成本/污染问题，制约了其大规模应用。而生物炭固有的优势——氧化还原活性基团（RAMs）赋予的电子交换能力（EEC）——使其在促进污染物降解与能量回收过程中的电子传递方面优于其他材料，成为其在应用中的竞争优势。本文系统综述了以下内容：(i)RAMs类型及其微观空间分布特征，掌控着氧化还原活性与空间可及性；（ii）EEC的化学、电化学及微生物学量化方法，重点阐述方法学优势、局限性及注意事项；（iii）环境老化对EEC的多因素影响及其长期电子传递性能；（iv）提升EEC的靶向策略，当前面临的挑战在于如何在性能精准调控与经济/环境成本之间实现权衡。 -
24
2026.04BIOCHAR | 深度学习辅助预测生物炭催化抗生素降解的反应动力学及机理分析抗生素在环境中的残留对公共健康和生态系统构成严重威胁。生物炭基催化系统作为一种有前景的修复策略，其设计受材料性质与反应条件之间非线性相互作用的制约。为解决这一难题，本研究构建了一个可解释的机器学习框架，用于准确预测抗生素降解反应速率常数（k）。该工作不仅提供了鲁棒的预测工具，也为理解和优化复杂环境催化过程提供了通用的数据驱动方法。 -
20
2026.04BIOCHAR | 二氧化钛负载多孔炭同步减少淹水稻田土壤砷释放和甲烷排放稻田砷污染和甲烷排放是农业环境领域的研究热点之一。生物质炭具有氧化还原特性，可调控土壤氧化还原过程，虽然有助于减少甲烷排放，但会加剧砷释放风险。本研究通过孔改性和二氧化钛负载制备出二氧化钛负载多孔炭，探究其同步阻控稻田土壤厌氧砷释放和甲烷排放的效果。 -
15
2026.04BIOCHAR | 盐碱地改良新机制：两类生物炭如何“重编程”苜蓿代谢与根际微生态土壤盐碱化严重制约农业生产与生态系统可持续性，尤其在干旱与半干旱地区。本研究以苜蓿为模型作物，系统评估酸改性生物炭（AC，pH 2.3）与碱性生物炭（AL，pH 8.8）在不同施用比例（1%、2%、5%）下对盐碱土壤改良及植物生长的影响，并结合土壤理化性质、植物代谢组和根际微生物组开展综合分析。 -
11
2026.04BIOCHAR | 真菌强化生物炭与堆肥施用对养分匮乏城市绿地土壤的碳累积效应城市绿地提供了重要的生态系统服务与休闲功能，但在快速城市化进程中，正面临着有机质耗竭、肥力下降与养分循环受阻等严峻挑战。尽管生物炭与堆肥等改良措施已在农田等生态系统中广泛使用，但其在不同城市绿地中的施用效果及潜在调控机制尚不明确。本研究在三种本底养分水平存在显著差异的城市绿地中开展控制实验，发现生物炭与堆肥施用可显著提升土壤碳氮含量，并且在养分匮乏城市绿地的提升幅度最高可达富养分城市绿地的14.4倍。在养分匮乏城市绿地中，生物炭与堆肥施用通过提高真菌物种多样性及真菌/细菌丰富度比，驱动土壤碳氮含量显著提升。而在富养分城市绿地中，真菌物种多样性、网络连通性及稳定性均呈下降趋势，细菌生长却显著增强，最终加速土壤碳消耗并抑制碳累积。
沈阳农业大学国家生物炭研究院
National Biochar Institute, Shenyang Agricultural University