journal article·2025-12Open access

Biochar for Sustainable Restoration of Heavy Metals Contaminated Soil: Performance, Assessment, and Mechanisms

Hamid Rehman, Aqib Hassan Ali Khan, Wasif Ur Rehman, Mahtab Ahmad, Mazhar Iqbal

Advanced Sustainable Systems· Volume 9· Issue 12

Abstract

Abstract Soil degradation, driven by anthropogenic activities, has led to heavy metal pollution. These heavy metals harm the soil structure, physiology, and biota. It is examined how biochar influences the structure, hydrology, microbiological activity, and enzyme function in heavy‐metal‐contaminated soils. Key factors include soil type, biochar composition, metal immobilization effectiveness, and the mechanisms involved, such as sorption, desorption, and redox reactions in contaminated soil. Biochar offers sustainable advantages for heavy metal immobilization, though its efficacy depends on soil characteristics like pH and physiochemical and biological properties. Further, sorption/desorption and redox reactions have been playing a vital role in governing the immobilization of heavy metals within soils. Collectively, the findings indicate that biochar provides an effective and sustainable solution for the restoration of heavy‐metal‐contaminated soils by enhancing metal immobilization and protecting soil ecosystems. This review provides insights into cost‐effective, and ecofriendly biochar‐based optimization for soil recoveries. This review synthesizes current evidence on biochar's efficacy, cost‐efficiency, and environmental performance in improving soil health and agricultural productivity. Moreover, this review highlights the potential of biochar and bacteria‐based strategies for enhancing soil health and agricultural productivity while providing insights into optimizing remediation processes for site‐specific conditions.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Heavy metals in environment · Chromium effects and bioremediation · Adsorption and biosorption for pollutant removal

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Environmental Sciences Faculty of Biological Sciences Quaid‐i‐Azam University Islamabad 45320 Pakistan

Department of Environmental Engineering Faculty of Civil Engineering Davutpasa Yıldız Teknik Üniversitesi Esenler Istanbul 34220 Turkiye

International Research Center in Critical Raw Materials for Advanced Industrial Technologies (ICCRAM) University of Burgos Centro de I+D+I. Plaza Misael Bañuelos s/n Burgos 09001 Spain

Hubei Key Laboratory of Energy Storage and Power Battery School of Mathematics Physics and Optoelectronic Engineering Hubei University of Automotive Technology Shiyan 442002 China

References (100+)

Show source-provided references
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