零价铁改性生物炭对工业遗留场地土壤的固碳增汇效应

摘要

我国工业遗留场地土壤有机碳库普遍严重损耗，已成为制约“双碳”目标落地的关键瓶颈之一。本研究以广东清远、浙江台州典型电子废弃物拆解工业遗留场地土壤为对象，通过盆栽实验构建土壤-作物全组分碳库核算体系，系统评估不同热解温度制备的零价铁改性生物炭的固碳增汇效应；同时耦合InVEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)模型建立点位实测与区域碳汇核算方法，实现材料固碳潜力从点位到农田尺度的空间量化与理论情景模拟。结果表明，700℃热解制备的零价铁负载生物炭固碳性能最优，可使清远和台州场地土壤有机碳含量较空白对照分别提升38.22%和108.45%，并同步显著提升地上与地下生物量碳库。固碳增益呈现显著区域分异特征，初始碳库退化越严重的场地，材料固碳提升效果越突出。本研究为工业遗留场地土壤固碳增汇提供了高效修复材料与情景评估思路，可为“双碳”目标下工业扰动场地的生态修复与碳汇提升提供科学支撑。

关键词

改性生物炭 / 工业遗留场地 / 固碳效应 / 土壤有机碳 / InVEST模型

基金资助

北京市科技新星计划资助项目（20240484550）; 北京市自然科学基金资助项目（8232019）