工业固废、垃圾农用、含铜污水灌溉、大气污染沉降、以及含铜农药的长期施用等一系列自然或人为活动加剧了土壤中重金属铜的累积。在我国,农田土壤中全铜含量超标现象严重,直接导致作物产量下降,并通过富集作用累积到食物链中,危害人类的健康。因此,找到一种实用的铜污染土壤调控技术已成为该领域的研究热点。生物炭是生物质在缺氧或是无氧条件下,经高温热解而生成的一种具有丰富的比表面积的固体物质。生物炭由于其特有的理化性质,在调控水和土壤中重金属有效性方面具有较好的效果。目前,生物炭大多为作物秸秆炭,竹炭、稻壳炭等,但将商陆制备成生物炭用于重金属污染土壤修复的研究还鲜有见报。因此,本文以玉米秸秆和商陆根、叶烧制的生物炭为吸附材料,探讨了玉米秸秆炭、商陆根生物炭、商陆叶生物炭对铜(Ⅱ)的吸附机制。在此基础上,通过老化试验和盆栽试验,研究玉米炭和商陆炭对土壤中铜有效性以及油菜的生理特性的影响。结论如下：(1) 与玉米秸秆源生物炭相比,商陆根、叶源生物炭对铜(Ⅱ)有较大的吸附容量与玉米炭相比,商陆根、叶生物炭对铜(Ⅱ)的吸附性能更好。动力学试验发现,三种生物炭均在90 min左右达到最大吸附量,并且吸附过程符合准二级动力学方程(R2>0.99),商陆根对铜(Ⅱ)的最大吸附量为103.43 mg·g-1,商陆叶最大吸附量为87.47mg·g-1,分别较玉米炭(22.02 mg·g-1)高了4-5倍。pH在3-6期间,玉米炭和商陆根、叶生物炭对铜(Ⅱ)的吸附量随着pH的升高而逐渐增大。通过电镜扫描后显示,玉米炭和商陆根、叶生物炭能够明显吸附溶液中的铜(Ⅱ)。XPS电子能谱扫描后发现,与玉米炭相比,商陆炭中含有少量的Mn元素,并与O原子结合形成锰氧化物。(2) 添加商陆炭明显降低老化土壤铜有效性不同老化时间下,添加玉米炭和商陆根生物炭均可以明显降低红壤中铜有效性。其中,在400 ppm铜污染土壤中,4%商陆炭处理老化25天后,土壤有效态铜含量较对照下降了170.89 mg·kg-1,较4%的玉米炭处理也多下降了11.5%；老化45天后,4%商陆炭处理的土壤有效态铜含量较对照多下降了137.15 mg·kg-1,较玉米炭多下降了12.5%。两种生物炭均能够提高土壤pH,且随着炭添加量的增加效果更加明显。其中,在400 ppm铜污染土壤中添加4%的商陆炭老化处理45天后,土壤pH值提高了1.27个单位,添加玉米炭的老化土壤pH提高了0.86个单位。1%和2%的商陆炭处理污染红壤的pH值在老化45天后分别提高了0.77和1.38个单位,分别是玉米炭的1.5倍和1.59倍。(3) 玉米炭和商陆炭能够明显增加油菜的生物量,改善油菜的光合作用并降低油菜对铜的累积在高浓度铜污染的土壤中添加两种生物炭,能够明显增加油菜的生物量、叶绿素含量,油菜的光合作用并降低油菜体内过氧化氢酶的活性和油菜铜的累积量,并能够改善土壤pH,降低土壤铜有效性。其中4%的商陆炭处理对增加油菜的光合作用和叶绿素的效果最好,分别为4%玉米炭的2.33倍和1.49倍,油菜的生物量为玉米炭的12.67倍；向高铜污染土壤添加4%的玉米炭和商陆炭,油菜地上部铜累积量较对照分别降低19.9%和66.8%；土壤pH较对照增加了0.27和1.52个单位；土壤有效态铜含量分别较对照下降了41.9%、53.8%。在低铜污染土壤中,添加两种生物炭均能够显著增加油菜的生物量,并且随着生物炭用量的增加而增大,在4%炭添加量时玉米炭和商陆炭处理油菜的生物量分别较对照增加了21.2倍和67.9倍。2%的商陆炭处理对油菜叶绿素含量和光合作用最好,分别为玉米炭的1.5倍和3.3倍。向低铜污染土壤中添加4%的商陆炭能够显著降低油菜地上部铜的含量并提高土壤pH值,而玉米炭效果不显著。两种生物炭均能够降低土壤铜有效性,其中4%的玉米炭和商陆炭处理土壤有效态铜的含量分别较对照降低21.9%和45.2%。综合以上试验结果来看在低铜污染下2%商陆炭处理效果最好,高铜污染下4%的商陆炭处理效果更好。