Page 213 - 《精细化工）》2023年第10期

第 10 期 刘向明，等: 热解油基钻屑/橘皮生物炭钝化修复铜铅污染土壤 ·2291·

图 6 土壤微生物总数变化
Fig. 6 Change of soil microbial population

土壤修复实验中酶活性的影响如图 7 所示。
可以看出，脱氢酶和脲酶含量均随修复时间的延
长呈现先升高后降低，最终趋于平稳的趋势，与
土壤微生物总数变化趋势一致。OBDCs-OB 加入
土壤后 C4 组的脱氢酶和脲酶含量在修复第 35 d
时 达 到 最 大 值，分别 为 127.10 μg TPE /(g·6 h) 和
167.10 mg NH3-N /(kg·24 h)。土壤中酶活性与微生物总
数量有关，加入钝化剂后土壤的 pH 在较为稳定的 图 7 土壤中脱氢酶（a）和脲酶（b）含量的变化
Fig. 7 Change of dehydrogenase content (a) and urease
范围内波动，可酸溶态的 Cu（Ⅱ）和 Pb（Ⅱ）含
content (b) in soil
量分别降低 18.21%和 20.07%，使土壤中 Cu（Ⅱ）
和 Pb（Ⅱ）潜在浸出毒性分别降低 52.8%和 92.8%， 2.5 土壤菌群结构变化
由于重金属离子对微生物的毒害作用减小，加上生 重金属离子的存在不仅影响微生物的活性，而
物炭自身可促进微生物的生长，使得微生物总数量 且影响微生物群落的组成。通过对不同处理土壤微
增多，微生物活性增强，使土壤酶含量增加 [11] 。OBs 生物 16S rDNA 测序，研究土壤微生物群落结构在
加入土壤后酶活性仅略低于 OBDCs-OB，说明热解 第 21 d 和第 83 d 的变化，共得到 589894 条有效序
生物炭可促进微生物生长，使土壤酶活性增强， 列，平均长度为 414~427 bp（bp 为有效序列的长度
OBDCs 的存在会推迟土壤酶活性达到最大值的时 单位）。对所有样品的有效序列进行操作分类单元
间。OBDCs-OB 加入土壤中能钝化 Cu 和 Pb，同时 （OTU）聚类，相似性为 97%，OTU 聚类共得到
表现出良好的生物相容性，有利于土壤修复。 10593 个，测序结果如表 1 所示。

表 1 微生物群落测序结果
Table 1 Microbial community sequencing results
样品 有效序列/条 平均长度/bp OTUs/个 香农指数 Chao1 指数 ACE 指数 覆盖范围/%
空白 38171 416 1064 4.29 1189.50 1257.01 99.2
C0 (21 d) 47066 423 1334 7.72 1445.47 1463.44 99.3
C1 (21 d) 44057 416 1361 8.17 1445.52 1442.70 99.3
C2 (21 d) 69657 414 1444 8.48 1535.78 1572.75 99.5
C3 (21 d) 46444 416 1404 8.44 1505.81 1501.68 99.4
C4 (21 d) 49950 415 1534 8.69 1658.06 1683.64 99.2
C0 (83 d) 43677 418 405 1.01 621.54 629.08 99.4
C1 (83 d) 57863 427 415 1.91 703.94 745.82 99.3
C2 (83 d) 65403 425 534 2.30 1000.96 985.02 99.2
C3 (83 d) 61164 419 510 2.12 769.17 882.44 99.1
C4 (83 d) 66442 421 588 2.26 1044.14 1068.43 99.3
注：有效序列为土壤样品对应有效序列；平均长度为有效序列长度；OTUs 为有效序列操作分类单元；香农指数为用来估算物种群落
多样性的指数，越高说明群落多样性越高；Chao1 和 ACE 指数用来评估物种群落丰富度，越高说明群落丰富度越高；覆盖范围为分析数据
占总序列的百分比。利用 Uparse 软件（V7.0.1090）对有效序列聚类，使用 Qiime 软件（V1.9.1）计算香农指数、Chao l 和 ACE 指数。