重金屬與農(nóng)藥殘留在土壤中的積累致使土壤遭受嚴(yán)重污染，引發(fā)了一系列生態(tài)問題。生物炭及其復(fù)合材料因其獨(dú)特的表面結(jié)構(gòu)使其可通過物理或化學(xué)等作用吸附土壤中的污染物，限制污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的遷移與傳遞過程，進(jìn)而改善土壤理化性質(zhì)，因此生物炭在土壤污染治理方面的應(yīng)用研究越來越多地引起關(guān)注，但多數(shù)研究局限于實(shí)驗(yàn)室水平。

文章對(duì)近年來生物炭及其復(fù)合材料在自然土壤環(huán)境中的應(yīng)用的相關(guān)研究進(jìn)行了整理，從重金屬與有機(jī)污染物兩個(gè)方面切入，闡述了不同生物炭材料在污染土壤中對(duì)兩類污染物的作用機(jī)理;介紹了生物炭的改性和復(fù)合方法及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，同時(shí)對(duì)生物炭材料在污染土壤修復(fù)中的研究重點(diǎn)進(jìn)行了展望。

復(fù)合材料可以顯著增強(qiáng)生物炭對(duì)污染物的吸附性能。從吸附機(jī)理上看，生物炭及其復(fù)合材料對(duì)重金屬污染多以靜電作用、離子交換作用、表面官能團(tuán)作用為主;對(duì)有機(jī)污染物則主要以分配作用、吸附作用、孔隙填充為主，但在實(shí)際應(yīng)用過程中，這些機(jī)理往往共同發(fā)揮作用，只是貢獻(xiàn)程度不同。另外，生物炭及其復(fù)合材料也可通過提高土壤質(zhì)量間接增強(qiáng)土壤對(duì)污染物的抗性等。雖然納米材料能夠增強(qiáng)生物炭的性能，但其對(duì)土壤中微生物的毒性機(jī)理尚不完全清楚。

綜上所述，生物炭及其復(fù)合材料在自然土壤環(huán)境中的應(yīng)用能顯著降低污染物的毒性，但新型生物炭復(fù)合材料的作用機(jī)理有待進(jìn)一步的研究和論證。

結(jié)論與展望：

綜上，生物炭及其復(fù)合材料在土壤污染修復(fù)中的應(yīng)用研究是當(dāng)下的熱點(diǎn)，相關(guān)研究主要聚焦于生物質(zhì)材料-污染物-土壤環(huán)境體系、土壤重金屬和有機(jī)污染修復(fù)及土壤改良等領(lǐng)域，但多停留于實(shí)驗(yàn)室水平，系統(tǒng)總結(jié)生物炭及其復(fù)合材料對(duì)真實(shí)土壤環(huán)境中污染修復(fù)的研究較少，應(yīng)拓展其在相關(guān)方向的適應(yīng)性研究。隨著土壤污染防治形勢(shì)日益嚴(yán)峻和研究的逐步深入，生物炭及其復(fù)合材料對(duì)土壤污染修復(fù)的研究應(yīng)該在以下幾方面進(jìn)行進(jìn)一步完善發(fā)展：

(1)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注如何將實(shí)驗(yàn)室中得到的生物炭材料應(yīng)用于自然土壤環(huán)境體系之中，并要關(guān)注材料在應(yīng)用環(huán)境下的穩(wěn)定性與復(fù)合材料的遷移性，并考慮其制備成本及使用的生物質(zhì)及其復(fù)合材料的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

(2)在研究生物炭及其復(fù)合材料修復(fù)受污染土壤的過程中，盡可能選用更加綠色的改性方法及更加環(huán)保的復(fù)合材料，同時(shí)要探究其與污染物的相互作用，還應(yīng)探尋其對(duì)環(huán)境中各個(gè)組分的影響。如納米復(fù)合生物炭材料，應(yīng)關(guān)注其對(duì)土壤微生物群落的毒性。

(3)生物炭及其復(fù)合材料的吸附能力受到多種因素影響，而對(duì)其作用機(jī)理的研究多為定性分析，鮮見定量分析，因此，如何定量分析不同作用機(jī)理的貢獻(xiàn)率可作為未來的研究方向之一。