Page 210 - 《精细化工)》2023年第10期
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·2288· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷
5.0%营养物质+ 5.0% OBDCs-OB,加入各物质后对 质量分数为 2.70%、水质量分数 4.12%及固体灰分
应减小土壤质量,保持每份总质量为 500 g,混合均 质量分数 85.08%;热解后去除了有机物、水和气体,
匀后,放置在胶质花盆中 [19] ,分别标记为 C1~C4, 仅剩余 0.1%固体残渣组分。
每组进行 3 个平行实验,在 25 ℃钝化修复 83 d, 图 1a 为 OBs、OBDCs 和 OBDCs-OB 材料的
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每 2 d 翻动一次土壤,定期取样测试土壤阳离子交 FTIR 谱图。可以看出,3430 cm 处为材料表面—OH
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换容量(CEC)、pH、重金属离子含量及微生物活性 的吸收峰,2928 cm 处为脂肪族 C—H 的拉伸振动
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与群落结构。加入营养物质的目的是维持微生物必 峰,1608 和 1434 cm 处分别对应材料表面的羰基
要的生命活动。 C==O、酯基 C—O—C 或—COOH 的伸缩振动峰,
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1.4 表征与性能测试 1100 cm 处为硫酸盐和硅酸盐的拉伸振动峰 [25] 。结
1.4.1 土壤 CEC 和 pH 测定 果表明,OBDCs-OB 同时含有 OBs 和 OBDCs 的官
采用 BaCl 2 -NaOH 滴定法 [20] 测定 CEC。土壤 pH 能团信息。
参照 HJ 962—2018《土壤 pH 值的测定电位法》测定。 图 1b 为 OBs、OBDCs 和 OBDCs-OB 材料的
1.4.2 土壤重金属离子提取与测定 XRD 图。可以看出,OBDCs 由石英(4,SiO 2 )、方
[21]
用连续提取法(BCR) 对不同形态的 Cu(Ⅱ) 解石(3,CaCO 3)、黄铁矿(5,FeS 2)和黏土矿物组
和 Pb(Ⅱ)进行提取和测试。土壤中重金属形态分 成, 其中 黏土 矿物 包括 白云 母〔 1 ,
为可酸溶态(F1)、可还原态(F2)、可氧化态(F3) KAl 2(AlSi 3O 10)(OH) 2〕和高岭石〔2,Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 〕,
和残渣态(F4)。采用毒性特征浸出法(TCLP) [22] 与文献报道的中国四川龙马溪组页岩组成一致 [26] 。
分析了污染土壤中 Pb(Ⅱ)和 Cu(Ⅱ)的潜在浸 OBDCs-OB 的谱图具有 OBs 和 OBDCs 的衍射峰,
出毒性。 因此,其兼具 OBs 和 OBDCs 部分无机物质组成。
1.4.3 土壤微生物活性与群落结构分析
取第 0、7、14、21、28、35、49、63、83 d 土
壤 4 g 于 20 mL 灭菌后的离心管中,加入 10 mL 无
菌的去离子水,振荡 5 min 提取,用注射器抽取 1 mL
上清液至 9 mL 微生物培养基中,逐级稀释 7 个梯度,
平行 3 次。在 37 ℃恒温培养箱中培养 48 h,按照
最大可能数法(MPN) [23] 计算总菌数结果。微生物
培养基制备方法:3 g/L 牛肉膏、5 g/L 蛋白胨和 5 g/L
氯化钠,用浓度 0.1 mol/L 的 NaOH 溶液调节 pH 为
7.0 左右,每 9 mL 分装至 10 mL 西林瓶中,121 ℃
高压蒸汽灭菌 20 min。
在进行土壤修复实验的第 0、7、14、28、35、
41、49、56、63、73、83 d 取样,测定了土壤脱氢
酶和脲酶活性。采用三苯基四氮唑氯化物(TTC)
法测定脱氢酶含量(ISO 23753—1∶2019),其中
TPE 代表三苯基甲臜。采用苯酚钠-次氯酸钠法测定
脲酶含量(T/NAIA 011—2020)。
取第 0、21、83 d 的土壤样品进行 DNA 提取和
16S rDNA 扩增子测序 [24] ,分析微生物群落结构。
提取样品 DNA,用特异性引物扩增不同区域基因,
图 1 OBs、OBDCs 和 OBDCs-OB 的 FTIR(a)和 XRD
并生成测序文库,并添加索引代码。最后,在 Illumina
(b)谱图
NovaSeq 平台上对文库进行测序。将每个样本数据 Fig. 1 FTIR spectra (a) and XRD patterns (b) of OBs,
与脱机数据分别进行分析处理。 OBDCs and OBDCs-OB
2 结果与讨论 OBs、OBDCs 和 OBDCs-OB 的 SEM 图如图 2
所示。如图 2a 所示,OBs 具有多孔结构和褶皱,这
2.1 材料表征与吸附性能 些特性有利于对 OBDC 热解渣的负载。如图 2b 所
原始 OBDC 组成为:有机物〔包括总石油烃 示,OBDCs 颗粒形状不规则,呈现出疏松层状微观
(TPH)〕质量分数 8.10%、气体(H 2 、CH 4 和 CO) 结构。如图 2c 所示,OBDCs-OB 具有 OBs、OBDCs