近日，我院曾柏全教授团队在重金属污染生态修复研究领域取得重要进展，团队研创的外生菌根植物-生物炭联合生物修复技术，实现了对矿区砷污染土壤“减污降碳”协同增效。主要研究成果以“Ectomycorrhizal fungi and biochar promote soil recalcitrant carbon increases under arsenic stress”为题，发表于Journal of Hazardous Materials （中科院一区TOP期刊，2024 影响因子为12.2），论文系统阐述了外生菌根真菌与生物炭介导矿区土壤中砷迁移转化和顽固性碳形成的作用机制。

据联合国环境署（UNEP）报道，过去20年间全球采矿面积年均增长约3-5%，且随金属需求增长仍在持续上升。大量矿区和随之产生的废弃地成为环境修复的当务之急。在关注污染治理的同时，矿区土壤随植被的恢复蕴藏着巨大的固碳潜力，但砷等重金属污染土壤中的碳周转特性，及其对生物修复技术的响应机制尚不明确。

研究采用褐环乳牛肝菌(Suillus luteus)接种马尾松形成的外生菌根共生体（Ectomycorrhiza, ECM）作为修复植物，结合污泥生物炭作为土壤改良材料，通过野外原位修复试验、生理生化分析与宏基因组学分析，发现外生菌根通过发展质外体空间区隔化砷以降低对宿主植物的毒害，并在生物炭作用下加速了菌丝生物量的累积和菌丝际微生物固碳效应，进而促进土壤团聚体碳、颗粒有机碳、矿物结合有机碳和微生物残体碳增加了1.7-6.7倍不等。研究还通过偏最小二乘路径模型（PLS-PM）综合分析发现外生菌根真菌通过改变土壤理化性质和菌丝际固碳菌的代谢活动，对砷修复和碳固存具有最显著的影响。

论文第一作者为中南林业科技大学生命与环境科学学院2021级博士研究生张轩，通讯作者为曾柏全教授、湖南大学卓睿副教授。中南林业科技大学为第一单位。湖南省林业科学院为研究提供了试验示范，生物修复技术在600余亩的砷污染尾矿废弃地中表现了良好的野外适应性。研究成果不仅为矿区困难立地条件下的植被恢复和土壤改良技术提供了理论借鉴，而且为响应“双碳”目标，助力矿山绿色转型提供了新策略。（一审曾柏全 二审王永红 终审陈永华）

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.137598