超高分辨率質譜分析揭示土壤修復中的碳激發效應

　　廣東省科學院測試分析研究所（中國廣州分析測試中心）研究員郭鵬然團隊與生態環境部華南環境科學研究所研究員陳志良團隊合作，基于土壤水溶性溶解有機物關鍵組分鑒定，揭示了土壤植物修復中使用螯合劑所引發的強烈土壤碳激發效應，這一效應加快了土壤有機碳庫周轉速率。相關成果近日發表于《環境研究》（Environmental Research）。

　　螯合劑在植物修復過程中產生土壤碳激發效應的機理示意圖。研究團隊供圖

　　土壤有機質是陸地生態系統中最大的碳庫，土壤碳的周轉即使是微小的變化，也會影響二氧化碳向大氣的排放，進而對全球碳循環產生作用。在眾多土壤污染修復手段中，螯合劑S，S-乙二胺二琥珀酸（EDDS）得到了廣泛使用，其可通過提高土壤重金屬活性來增強植物修復效率。然而，EDDS對土壤有機質周轉的具體影響尚不明確。

　　研究團隊通過室內模擬根箱培養實驗，對螯合誘導植物修復過程中的土壤碳動態變化進行了研究，同時利用三維熒光光譜和FT-ICR-MS超高分辨率質譜技術，解析了植物根際土壤中水溶性溶解有機物分子成分變化。研究結果顯示，外源添加的EDDS不僅促進土壤有機質的溶解，還刺激了土壤微生物群落活動，從而顯著提升了土壤有機質的分解和轉化速率。

　　該研究成果對未來評估土壤修復過程中的碳排放量以及在“雙碳”背景下制定土壤修復策略具有重要意義。

　　上述研究得到國家自然科學基金、廣東省科學院打造綜合產業技術創新中心行動專項資金等項目的資助。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.envres.2024.120085