石油污染土壤的微生物修復及對相關土壤細菌群落多樣性的影響.pdf

1、石油在成為能源與經(jīng)濟核心的同時，也給土壤環(huán)境造成了嚴重的污染。建立經(jīng)濟、高效的石油污染土壤生物修復方法是十分重要的。通過高通量測序技術(shù)分析生物修復技術(shù)對土壤微生物群落多樣性的影響，解析功能微生物以及優(yōu)勢菌群間的互作關系，可以為開展石油污染區(qū)域修復提供理論和實際的指導意義。
　　本研究利用稀釋平板法從石油污染土壤中分離得到9株高效降解石油真菌，通過形態(tài)學觀察、生理生化性質(zhì)測定及ITS序列的比對結(jié)果，確定1＃、4＃、7＃和8＃菌株屬于

2、鐮孢霉屬(Fusarium sp.);3＃和W9菌株屬于曲霉屬(Aspergillus sp.);19＃菌株屬于假霉樣真菌屬（Pseudallescheria sp.）;W2屬于正青霉屬（Eupenicillium sp.）;W19屬于白僵菌屬（Beauveria sp.）。
　　在電熱控溫的基礎上，以有機質(zhì)添加劑、表面活性劑和供氧為主要實驗因素，利用篩選的9株降解石油真菌進行石油污染土壤微生物修復實驗，結(jié)果表明:加入真菌的處理原

3、油去除率普遍高于對照組CK的原油去除率，說明了外源真菌增加了土壤中原油的去除率。
　　土溫20℃時所有實驗處理的原油降解主要集中在0-14d，處理1和處理2在15-28d的原油去除率相對較高。25℃時處理1～處理4以及處理13～處理18的原油去除主要集中在0-14d，其他處理和對照組CK在0-14d和15-28d的原油去除率都較高。30℃時對照組CK、處理1、2、13、14、15和處理16在15-28d的原油去除率較高，其他處理的

4、原油去除主要集中在0-14d。
　　在三個土溫條件中，25℃時原油去除率最高(74.80％)，而30℃的原油去除率最低(49.43％)。在同溫度內(nèi)，不同有機質(zhì)和供氧水平差異都極顯著;在20℃和25℃時表面活性劑的不同水平差異顯著，在30℃時差異不顯著。在同一種表面活性劑處理內(nèi)，溫度、有機質(zhì)和供氧的不同水平對原油去除率影響達極顯著差異。不添加表面活性劑和添加Tween80的兩種處理中，在25℃時原油去除率最高，而添加表面活性劑SDS

5、的處理在30℃時原油去除率最高。不添加表面活性劑的處理中，添加玉米芯處理的原油去除率最高;在添加表面活性劑的處理中，添加有機肥處理的原油去除率最高。在相同有機質(zhì)處理的條件下，25℃時原油的去除率最高。在同樣的供氧條件下，溫度、有機質(zhì)和表面活性劑對原油去除率的影響差異極顯著。在相同的供氧水平下，25℃時原油去除率最高;添加有機肥的處理原油去除率最高。在不添加供氧劑的處理中，不添加表面活性劑的處理原油去除率最高;在添加供氧劑的處理中，添加表

6、面活性劑SDS的原油去除率最高。
　　根據(jù)各處理的原油去除率，確定高寒地區(qū)石油污染土壤生物修復的最佳處理方法為:S1W1O1（28d原油去除率為81.46％），即添加表面活性劑Tween80、有機肥和供氧劑H2O2。
　　參考原油去除率和各處理因素挑選13個油污綜合修復后的土壤樣品，利用454高通量測序分析土壤細菌群落多樣性。結(jié)果表明:根據(jù)細菌16s rRNA基因操作分類單元（基于97％核酸相似度的OTU）的相對豐度，樣品J

7、17、J25、J27、J28、J29和J30被聚為一組，樣品J1、J2、J8、J11、J12、J21和J22聚為一組。所測得的序列在門的水平主要來自29個門，其中變形菌門(Proteobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)和擬桿菌門(Bacteroidetes)為所有樣品中的優(yōu)勢菌群，同時這些優(yōu)勢菌群也隨著處理的不同而發(fā)生改變。在綱水平上13個土壤樣品中4個主要的優(yōu)勢綱為:α-Proteobacteria、β-Pr

8、oteobacteria、γ-Proteobacteria以及Actinobacteria綱;其中，γ-Proteobacteria綱在不同處理的土壤樣品間差異較為明顯，并且原油去除率與γ-Proteobacteria綱細菌數(shù)量成顯著正相關（r=0.539*）。在屬水平上，多數(shù)優(yōu)勢屬(Achromobacter sp.、Acinetobactersp.、Arthrobacter sp.、Bacillus sp.、Brevundimona

9、s sp.、Devosia sp.、Flexibacter sp.、Gordonia sp.、Nocardia sp.、Parapedobacter sp.、Pseudomonas sp.以及Sphingomonassp.)具有降解石油烴的能力，還有產(chǎn)生物表面活性劑和具有石油脫硫作用的細菌（Rhodococcus erythropolis），以及還原硝酸鹽（Paracoccus sp.）、降解農(nóng)藥（Phenylobacterium sp