生物炭作为一种新型高效的有机吸附材料，在重金属治理、土壤肥力改良等方面具有巨大潜力。生物炭的广泛应用既能有效解决我国工农业废弃物资源化再利用问题，又实现我国土壤的综合治理与改善。目前关于土壤中生物炭与重金属的环境行为研究已取得阶段性进展，并采用原位试验的方式对其还田效果进行了相应研究。

生物炭作为一种新型的吸附材料，具有比表面积大、官能团丰富、稳定性高等特点，施入土壤后可影响重金属在土壤中的迁移性和生物有效性。从生物炭对重金属的吸附机制、生物炭还田应用效果进行了概述，在此基础上分析了生物炭推广应用的限制因素，并从生物炭与土壤的相互作用、生物炭的制备工艺完善等方面进行了展望。生物炭施入土壤后可通过阳离子—π作用、离子交换、络合、共沉淀、氧化还原和静电吸附作用降低重金属有效态含量，减少作物对重金属的累积。

阳离子—π作用

其中，阳离子—π作用强度受生物炭表面芳香化程度的影响，π共轭芳香结构越丰富，电子供给能力越强。与重金属离子发生阳离子—π作用的芳香结构为C=C、C=O等。生物炭的芳香程度随裂解温的升高而增强，当裂解温度500℃时，生物炭的π共轭芳香结构更为丰富。李力等报道350℃裂解所得秸秆生物炭通过阳离子—π作用吸附的Cd占总吸附容量的86.3%，当裂解温度上升到700℃时，阳离子—π作用吸附的Cd 占总吸附容量的比例上升至98.9%。