含油污泥电脱水性能优化与评估及其对土壤微生物生态的影响研究

《Journal of Environmental Chemical Engineering》：Optimization and evaluation of electro-dewatering performance of oily sludge

本文系统探讨了潜在毒性元素（PTEs）对印度主要茶区土壤微生物群落结构及功能的影响。通过宏基因组学分析结合地理信息系统（GIS）与自组织映射（SOM）技术，揭示了Cr、Cd等生物可利用态PTEs对微生物生物量碳（MBC）、基础土壤呼吸（BSR）及酶活性的抑制作用。研究创新性地应用随机森林算法与Sobol敏感性分析，明确了PTEs胁迫下微生物群落适应性演替的关键驱动因子，为茶园土壤健康评估与可持续管理提供了理论依据。

　　

研究亮点与结论

研究亮点

本研究通过整合地统计学、机器学习与分子生态学方法，首次系统揭示了印度主要茶园土壤中生物可利用态潜在毒性元素（PTEs）的空间分异规律及其对微生物群落结构的胁迫机制。自组织映射（SOM）与反距离权重（IDW）插值分析直观呈现了PTEs污染热点区域（如Terai地区Cr_Ws均值达2.23 mg/kg）与微生物活性高值区（Darjeeling地区操作分类单元OTU达86）的空间耦合关系。泰勒图验证了随机森林模型在预测微生物响应PTEs胁迫中的可靠性，为土壤健康诊断提供了新工具。

结论

长期茶树单作与化学投入导致茶园土壤酸化（pH最低至4.63±0.51），显著提升了Cr、Ni、Pb等PTEs的生物有效性。宏基因组学分析表明，PTEs胁迫下Pseudomonadota门菌群成为优势类群，而微生物生物量碳（MBC）、β-葡萄糖苷酶等关键指标与PTEs含量呈显著负相关。Sobol敏感性分析进一步确认Cd与Cr是驱动微生物群落结构变异的核心因子。本研究为茶园土壤污染生态风险预警及微生物调控提供了理论依据与实践路径。