第八届青年地学论坛

天然有机质（NOM）在地表介质中普遍存在，在地表环境的物理、化学和生物过程中起着十分重要的作用。随着生物炭在环境中的应用越来越多，其对土壤和水体中众多环境过程的介入也越来越广泛，其与NOM之间互相作用的环境地球化学效应逐渐引起大家的关注。前期的研究发现，生物炭和NOM都具有介导电子传递的能力，但是两者的联合介导电子传递对微生物电子传递过程的影响还有待研究。本研究首先借助水稻土产甲烷体系中的种间电子传递体系进行上述影响研究，结果发现生物炭的官能团主要在生物炭加入初期发挥作用，后期主要依靠生物炭的导电性改善土壤中的电子传递过程，进而调控其中的群落结构；其次，我们进一步的电化学分析发现，低温生物炭会抑制土壤中NOM介导的电子传递，而高温生物炭则会加速NOM的电子传递过程；后续的生物炭和AQDS之间互作实验也验证了上述实验结果。为了验证生物炭导电性的作用，我们通过石墨烯的添加制备了梯度导电性的生物炭材料，结果发现随着生物炭导电性的提高，稻田土中的产甲烷过程逐步增强；电化学结果发现，生物炭的高导电性协助下NOM的电子传递过程得以加强；进一步以AQDS作为NOM的模拟实验也证明了上述生物炭的作用。以上研究对阐明生物炭和NOM对微生物电子传递过程的联合影响机理具有重要意义。
 

天然有机质,生物炭,胞外电子传递