本文關(guān)鍵詞：石油污染土壤的微生物修復及對相關(guān)土壤細菌群落多樣性的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《東北林業(yè)大學》 2013年

石油污染土壤的微生物修復及對相關(guān)土壤細菌群落多樣性的影響

賈洪柏  

【摘要】：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(guān)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(chǔ)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H202。 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J17、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-Proteobacteria、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(guān)(r=0.539*)。在屬水平上,多數(shù)優(yōu)勢屬(Achromobacter sp.、Acinetobacter sp.、Arthrobacter sp.、Bacillus sp.、Brevundimonas sp.、Devosia sp.、Flexibacter sp.、 Gordonia sp.、 Nocardia sp、Parapedobacter sp.、 Pseudomonas sp以及Sphingomonas sp.)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.、Sphingobium sp.、Sphingopyxis sp.)和與腐殖酸有關(guān)的細菌屬(Candidatus Chloracidobacterium sp.)。相關(guān)分析表明,原油去除率與土壤優(yōu)勢屬中石油烴降解細菌的數(shù)量成顯著的負相關(guān),與其他種類的細菌數(shù)量與原油去除率相關(guān)不顯著。在氧氣條件差、有機質(zhì)含量低的樣品中Candidatus Chloracidobacterium sp.細菌的數(shù)量相對較低。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：X53;X172;S154.3
【目錄】：

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