老化秸秆生物炭

启动土著微生物固定镉

通过激发土著锰氧化菌驱动生物源锰氧化物生成，将酸溶态镉转化为可还原态镉，实现酸性土壤中镉的稳定化。

李勇超 · Yangxin, Zhai · Chuanfeng, Zhou · Anqi, Bu · Yanming, Wang · Yesheng, Huang · Shan, Shengdao

Chemical Engineering Journal 2026

参数信息

土壤pH提升

0.5–1.2

有机碳增加量

12.6 g/kg

mnxG基因丰度上调

97.2 %

酸溶态镉减少量

0.25 mg/kg

技术优势

启动锰氧化菌

活化土著锰氧化菌群（如 Burkholderia 等）并上调关键功能基因 mnxG（+97.2%），驱动生物源锰氧化物生成。

镉有效固定

在1%添加量下，酸溶态镉净减少0.25 mg/kg，转化为可还原态，且滞后于锰氧化，指示生物成因锰氧化物的关键作用。

pH与碳源双升

土壤pH提升0.5–1.2个单位，有机碳增加约12.6 g/kg，为功能菌群提供有利生境，放大微生物介导过程。

应用场景

• 农田土壤修复：施入镉污染的酸性农田，激发土著菌固定镉，降低作物吸收风险。
• 酸性土壤改良：提升酸性土壤pH并增加有机碳，同时启动锰循环，兼有改良与修复功能。
• 重金属污染治理：将活性酸溶态镉转化为稳定可还原态，削减生物有效性，防止迁移。
• 微生物修复：以生物炭为引物激发土著锰氧化菌，形成生物锰氧化物固镉，替代外源菌剂。
• 环境功能材料：老化生物炭作为微生物代谢引物，赋予其间接修复功能，拓展材料应用模式。