本文關(guān)鍵詞：石油污染土壤中微生物對溫度變化的響應(yīng)研究

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【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對石油的需求越來越大,石油開采運(yùn)輸過程中的泄露造成了地下水土環(huán)境的嚴(yán)重污染。在中國東北地區(qū),季節(jié)性凍土正面臨著嚴(yán)重的石油污染問題。而土壤微生物可以降解石油污染物,以維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán),石油污染和凍融環(huán)境也會抑制部分土壤微生物的生長繁殖,影響微生物分解石油污染物的能力。本文選擇位于季節(jié)性凍土區(qū)大慶廢棄采油廠的石油污染土壤,在該研究區(qū)呈三角形布點(diǎn),取深為150 cm的柱狀土壤樣品A、B、Y,分析污染土壤的理化性質(zhì)、石油烴含量,利用高通量測序以及定量PCR技術(shù)來研究微生物群落結(jié)構(gòu)組成和多樣性,同時(shí)進(jìn)行升降溫培養(yǎng)試驗(yàn),以研究污染土壤中的微生物群落結(jié)構(gòu)及多樣性的變化與石油烴之間的關(guān)系。得到以下主要結(jié)論:1)該研究區(qū)土壤環(huán)境呈堿性,其中石油烴含量高的位點(diǎn)含水率相對較低;VOCs的種類及含量與石油烴含量成正比;土壤中的八大離子濃度變化復(fù)雜;2)該研究區(qū)的微生物群落多樣性較高,優(yōu)勢種群是變形細(xì)菌門(Proteobacteria,55.36%)、擬桿菌門(Bacteroidetes,10.80%)、放線菌門(Actinobacteria,6.92%)、酸桿菌門(Acidobacteria,6.35%)、綠彎菌門(Chloroflexi,5.43%);在石油烴含量高以及土壤深度大的土壤層中,微生物多樣性減少,某些單個(gè)物種的豐度增加,優(yōu)勢種群組成單一且突出;3)通過室內(nèi)升降溫培養(yǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨著溫度的升高,土壤中的產(chǎn)甲烷菌和甲烷氧化菌的豐度會升高,使土壤中釋放出更多的CH4和CO2,而土壤中石油烴含量的增加也會導(dǎo)致產(chǎn)甲烷菌和甲烷氧化菌的豐度變大,從而加劇土壤釋放CH4和CO2的能力。通過功能基因(mcrA,pmoA)與微生物物種的相關(guān)性分析,我們發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)甲烷菌的功能基因mcrA主要來源于廣古菌門(Euryarchaeota)的Methanomicrobia綱D-C06,甲烷氧化菌的功能基因pmoA主要來源于變形菌門(Proteobacteria)γ-變形菌綱(Gammaproteobacteria)著色菌目(Chromatiales)的Halothiobacillaceae中和δ-變形菌綱(Deltaproteobacteria)的Myxococcales目Polyangiaceae科。本論文研究中,雖然這些土壤取自于同一樣地,彼此之間只相差數(shù)米,可能也具有相同的物理化學(xué)性質(zhì),但是在這些土壤中,基因應(yīng)對溫度、深度及石油烴含量變化的響應(yīng)機(jī)制依然有細(xì)微差別,因此,可以說明凍土微生物群落應(yīng)對土壤溫度變化、土壤層深度和石油烴污染程度時(shí)做出的快速且動(dòng)態(tài)的響應(yīng),為石油污染凍土土壤的微生物修復(fù)提供借鑒。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X53;X172

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1236040