Ремедиация почв и донных отложений, загрязнённых ртутью, с использованием биоугля: критический обзор

Превращение ртути (Hg) в более токсичную и бионакапливающуюся форму — метилртуть (MeHg) — в почвах и донных отложениях может приводить к биомагнификации MeHg по пищевой цепи, создавая экологические риски и угрозы для здоровья. В последнее десятилетие было показано, что применение биоугля — метода ремедиации in situ — эффективно снижает риски, связанные с Hg, в почвах и донных отложениях. Однако сохраняются неопределённости, связанные с использованием биоугля и лежащими в его основе механизмами. В настоящем обзоре обобщены результаты современных исследований воздействия и преимуществ внесения биоугля в отношении биогеохимии Hg и её биодоступности в почвах и донных отложениях, а также систематически проанализирован прогресс в понимании механизмов, ответственных за снижение биоаккумуляции Hg. Согласно имеющимся литературным данным, (1) применение биоугля снижает подвижность неорганической Hg в почвах и донных отложениях, а (2) биоуголь может уменьшать биодоступность MeHg и её накопление в сельскохозяйственных культурах, но оказывает сложное влияние на суммарное образование MeHg. В обзоре выделены два основных механизма, объясняющих снижение биодоступности Hg после внесения биоугля на основе взаимодействий между биоуглем, почвой и Hg в окислительно-восстановительных условиях: прямой механизм (например, связывание Hg с биоуглём) и косвенный механизм (например, изменение биоуглём круговорота серы и, следовательно, связывания Hg с почвой). Кроме того, рассмотрены существующие проблемы применения биоугля для обработки почв и донных отложений, загрязнённых Hg, включая выбор подходящей дозы и долгосрочную эффективность биоугля. Необходимы дальнейшие исследования, включающие лабораторные испытания и полевые применения, чтобы получить механистическое понимание роли биоугля в снижении биодоступности Hg в почвах различных типов при изменяющихся окислительно-восстановительных условиях и разработать полностью экологичные и устойчивые функциональные материалы на основе биоугля для снижения рисков для здоровья, связанных с Hg.