丙烯酰胺/羧甲基纤维素/生物炭复合水凝胶对烟苗镉胁迫的缓解效应研究

      Cd 是土壤重金属污染的主要来源之一，威胁动植物和人类健康。土壤中的 Cd 被作物吸收和积累，然后通过食物链进入人体，严重破坏肾脏和骨骼。Cd 可直接影响植物生长和发育，抑制叶绿素合成，从而阻碍光合作用。此外，Cd 还能抑制植物的抗氧化酶活性。降低植物 Cd 污染是当前研究的热点。向土壤添加改良剂和稳定剂被认为是经济、有效和可持续的修复方法。 
       水凝胶具有丰富的官能团和特殊的三维网络结构，是一种有效的吸附剂，可去除废水中的重金属。前人制备水凝胶用于吸附水中污染物，达到了显著的结果。此外，水凝胶在去除土壤污染物方面也具有良好的效果。生物炭是一种经济型的固体产品，是通过植物材料限氧热解衍生而来的有机材料，富含官能团和密集的孔洞，已被广泛用于修复和钝化重金属。据报道，生物炭可有效地吸附水和土壤中的重金属污染物。Bandara 等发现生物炭可以将水中的 Cd 降低至世界卫生组织要求的最低水平。Wang 等指出，生物炭可以降低植物体的 Cd 浓度。 
       烟草是一种特殊的经济作物，对 Cd 的富集能力很强。研究表明 Cd 胁迫会抑制烟草生长发育。目前，花生壳生物炭复合水凝胶鲜有文献报道，将该水凝胶用于缓解烟苗 Cd 胁迫的研究尚属空白。本研究结合水凝胶和生物炭在吸附重金属方面的优势，制备了新型花生壳生物炭复合水凝胶，探讨了花生壳生物炭复合水凝胶对缓解烟苗 Cd 胁迫的效应，旨在为缓解烟苗 Cd 胁迫提供理论支撑。 

 

 
    结论 
       本研究成功制备了丙烯酰胺/羧甲基纤维素/生物炭复合水凝胶 AM/CMC/B，通过表征和吸附试验，表明其可以有效吸附水中的重金属 Cd。盆栽试验说明其能够降低 Cd 在烟苗体内的积累，减少 Cd 的毒性，提高了烟苗的抗氧化能力，促进烟苗生长发育，显著增加了代谢物含量，从而有效提高 Cd 胁迫下烟苗的耐受性，是一种理想的水体重金属污染吸附剂和土壤重金属污染改良剂。