近日，我院匡晓琳博士等人在环境科学与工程领域知名期刊《Environmental Technology & Innovation》（中科院二区）发表题为《Application of mine biological soil crust for cadmium removal in weakly acidic irrigation water: Mechanisms and field performance》的研究论文。

我国南方弱酸性灌溉水中的镉（Cd）污染严重威胁水稻的安全生产，传统生物修复方法在酸性条件下效能显著受限。本研究首次引入源自矿区极端环境（pH 2.98–4.5）的生物结皮（MC），系统对比了其与稻田生物结皮（PC）在弱酸性条件下对镉的去除性能及机制。结果表明，在pH 5.5条件下，MC对Cd的吸附容量达149.93 mg/g，吸附速率常数为0.17 min⁻¹，分别比PC高出65%和54%。机制解析发现，MC表面功能基团浓度是PC的10.4倍，胞外蛋白含量为PC的4.38倍，且蛋白质在MC吸附Cd过程中贡献了89%，而PC中多糖贡献占55%。30天田间试验进一步证实，MC可将灌溉水中Cd浓度从15.32 μg/L降至8.53 μg/L，水稻中Cd含量从0.76 μg/g降至0.47 μg/g，同时保持良好生物稳定性。

该研究揭示了矿区生物结皮在弱酸性Cd污染灌溉水修复中的蛋白质驱动高效吸附机制，为南方酸性稻田Cd污染治理提供了一种可持续、生态友好的生物修复策略。匡晓琳博士为论文第一作者兼通讯作者。该研究得到湖南省教育厅优秀青年项目（24B0841）等项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.eti.2025.104495