石油烃污染是全球范围内普遍存在的环境问题，主要由石油开采、运输、储存和精炼过程中的泄漏和溢出引起[10]、[18]。土壤中的石油烃具有强疏水性和化学稳定性，它们倾向于吸附在土壤颗粒上或进入土壤孔隙中，从而降低其生物可利用性。长期积累会破坏土壤结构，抑制植物生长和微生物代谢，并可能进一步渗入地下水系统[1]、[16]、[6]。传统的修复技术（如化学氧化、土壤清洗和热脱附）可以快速去除污染物，但这些方法通常能耗高、成本昂贵，且容易引发二次污染（Fang, J.等人，2025；[44]、[47]）。因此，生物修复已成为处理受石油污染土壤的研究重点，因为它是一种环境友好且经济高效的可持续修复方法[10]、[27]（Zhang, Xiaolin等人，2025）。
在各种生物修复策略中，添加外部碳源被认为是增强石油烃降解最有效的方法之一[21]。先前的研究表明，生物炭和热解碳等碳源可以提高土壤养分利用率，促进微生物生长，并显著提高石油烃的生物降解速率[5]、[54]。这些碳源通常来源于有机固体废物，实现了废物利用与污染物降解之间的协同效应[20]（Zhang, X.等人，2025）。它们不仅为微生物提供能量底物，还调节土壤的氧化还原环境，从而增强参与烃类降解的酶的活性（Fang, L.等人，2025；Wang, H.等人，2024；Zhang, X.等人，2025）。然而，不同碳水平下石油烃的降解效率及其相应的生态响应尚未得到系统研究。以往的研究主要集中在单一类型的碳源或短期降解效应上，而对碳源调控下的氧化还原平衡、酶反应和微生物代谢之间的耦合过程了解仍然有限[15]、[9]。
在受石油污染的土壤中，污染物的降解受到土壤氧化还原条件、酶活性和微生物代谢功能的共同控制[23]、[25]、[57]。添加碳源可能调节这些关键过程，形成连接土壤结构、微生物活性和氧化还原介导的降解的耦合途径[43]（Zhang, B.等人，2025）。大多数研究表明，土壤中石油烃的修复主要是通过添加物质诱导的微生物活性增强来实现的[22]（Wang, J.等人，2024）。然而，关于不同碳源水平如何影响这一耦合过程的研究仍有限，碳调控所驱动的协同机制尚未得到系统阐明，这限制了其在实际修复应用中的优化。
在本研究中，研究人员使用来自石油污染场地的含油污泥与生物质共同热解制备了热解碳（CPC），并将其作为修复材料应用于受石油污染的土壤中。系统评估了不同CPC含量对总石油烃（TPHs）和代表性多环芳烃（PAHs）降解的影响，并监测了土壤物理化学性质、酶活性、呼吸强度和微生物群落结构的变化。本研究旨在揭示不同碳水平下石油烃降解的动力学模式，并分析CPC添加对土壤氧化还原平衡和生物活性的调控作用。通过整合多指标分析和结构方程模型（SEM），阐明了碳源通过氧化还原调节和微生物激活促进烃类降解的机制。这项研究为高效且环保的石油污染土壤修复提供了新的理论见解和管理策略。
