下载文档原格式
石油烃类污染物降解动力学和微生物群落多样性分析甄丽莎;谷洁;胡婷;刘晨;贾凤安;吕睿【期刊名称】《农业工程学报》【年(卷),期】2015(31)15【摘要】为了探讨不同初始浓度石油污染土壤堆腐化修复机制，以石油降解菌剂和腐熟鸡粪为调理剂，研究了初始浓度分别为5000（T1）、10000（T2）和50000 mg/kg（T3）的石油污染土壤堆腐化修复过程石油烃类污染物降解动力学特征和微生物群落多样性。
结果表明：堆腐化修复过程石油烃类污染物降解符合一级反应动力学，反应常数分别为0.012、0.094和0.050 d-1，半衰期分别为6.79、7.37和13.86 d。
整个堆腐过程石油烃类污染物平均降解速率分别为112.08、230.05和887.93 mg/(kg·d)。
3个处理的孔平均颜色变化率（average well color development）和碳源利用率（除芳香烃类化合物外）随堆腐进程的推进逐渐升高，在堆腐中、后期达到最大，T3处理显著高于T1、T2处理。
多聚物类和糖类代谢群是堆腐体系中的优势菌群。
主成分分析表明3个处理的微生物群落差异显著（除第9天外），起分异作用的碳源主要是糖类和羧酸类。
微生物群落的丰富度指数和均一度指数随堆腐进程的推进逐渐升高并在堆腐后期达到最大，与T1处理相比， T3处理分别高了0.21%和17.64%，差异达到显著水平（P<0.05）。
微生物群落优势度指数在中期达到最大，T1处理分别比T2、T3处理高2.12%和9.44%，3个处理间差异不显著（P>0.05）。
堆肥结束时3个处理的种子发芽指数（seed germination index, SGI）分别比堆腐初期提高了18.26%、20.42%和36.41%。
该研究结果为黄土高原不同程度石油污染土壤堆腐化修复的应用提供参考依据和理论基础。
%In order to investigate themechanism of bioremediation of petroleum hydrocarbon-contaminated soil by composting, an experiment was conducted with bacteria agent and mature chicken manure as amendment. We studied the kinetics of petroleum hydrocarbon degradation and the diversity of microbial community during the bioremediation of petroleum hydrocarbon-contaminated soil by composting with different concentrations. The concentrations included 5 000 mg/kg (T1), 10 000 mg/kg (T2) and 50 000 mg/kg (T3). The results showed that biodegradation of petroleum hydrocarbon followed the first-order model during composting. The constants of biodegradation rate in 3 treatments respectively were 0.012, 0.094and 0.050/d. The half-life period was 6.79 d in T1 treatment, 7.37 d in T2 treatment and 13.86 d in T3 treatment. The average degradation rate was 112.08 mg/(kg·d) in T1 treatment, 230.05 mg/(kg·d) in T2 treatm ent and 887.93 mg/(kg·d) in T3 treatment during composting. This indicated that the average degradation rate increased with the increase in the petroleum hydrocarbon concentration. The average well-color development (AWCD) and use of carbon sources (except aromatic compounds) increased during the composting process, and reached the peak at the end of composting. There was a sharp rise in AWCD at the beginning of composting. This phenomenon could be easily explained by the fact that the total activity of soil microbial community increased significantly in the early of the process, while the use of carbon sources rose. The value of AWCD and the use of carbon sources in T3 were significantly higher than that in T2 and T3 at the end of composting. Thisdemonstrated that there were dominant microbial consortia in the treatment with higher petroleum hydrocarbon concentration, and the dominant microbial consortia raised the total activity of soil microbial community and the use of carbon source. The dominant microbial consortia were metabolism communities of polymers and carbohydrates in composting process. The principal component analysis results revealed that there was a significant difference in soil microbial community structure among 3 treatments and the difference was mostly related to the use of carbohydrates and carboxylic acids. The microbial community diversity, as indicated by Shannon and McIntosh, increased during the composting process, and reached the peak at the end of stage. The values of Shannon and McIntosh in T3 were 0.21% and 17.64% higher than those in T1 respectively, and the differences were significant at 0.05 level(P<0.05). Simpson reached the maximum in middle stage. The value of Simpson in T1 was 2.12% and 9.44% higher than that in T2 and T3 respectively (P>0.05). This phenomenon was likely due to the stimulating effect of lower concentration of petroleum hydrocarbon on the growth of the dominant microbial consortia. However, the structure of soil microbial community in 3 treatments had no significant difference. The seed germination index (SGI) reached the maximum at the end of composting. Compared with the first stage of composting, the SGI in 3 treatments increased respectively by 18.26%, 20.42% and 36.41%. This suggested that bioremediation of petroleum hydrocarbon-contaminated soil by composting had a high effect for improving soil health. The results canprovide a reference and theoretical basis for the application of bioremediation in petroleum hydrocarbon-contaminated soil in the Loess Plateau by composting with different concentrations.【总页数】8页(P231-238)【作者】甄丽莎;谷洁;胡婷;刘晨;贾凤安;吕睿【作者单位】西北农林科技大学资源环境学院，杨凌 712100; 陕西省微生物研究所，西安 710043;西北农林科技大学资源环境学院，杨凌 712100; 陕西省循环农业工程技术研究中心，杨凌 712100;陕西省微生物研究所，西安 710043;陕西省微生物研究所，西安 710043;陕西省微生物研究所，西安 710043;陕西省微生物研究所，西安 710043【正文语种】中文【中图分类】X53【相关文献】1.微生物表面活性剂对烃类污染物降解的促进作用 [J], 任春艳;聂麦茜;王蕾;林立宁;董湃2.短程硝化反应中污染物降解动力学及微生物群落研究 [J], 夏俊方;王树涛;张永明;胡君杰;方小琴3.微生物在石油类污染物降解中的应用研究进展 [J], 鲁飞飞;刘珊珊;唐鸿志;许平4.菌糠炭与微生物协同吸附-降解石油烃类污染物 [J], 张博凡;徐文斐;王加华;熊鑫;韩卓;张秀霞;张钊;刘会娥;顾莹莹5.石油烃类污染物的微生物修复研究进展 [J], 崔倩倩; 刘朝阳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
石油污染对土壤微生物群落影响及石油降解菌的筛选鉴定摘要：近年来，随着经济的快速发展，人们对石油原材料和石油产品的需求量迅速增加。
然而，社会经济的发展导致了石油污染进一步扩大。
石油在开采、运输、储存、加工和生产过程中，会泄漏到环境中并随着水体和大气循环进入土壤，进而破坏土壤的组成和结构，影响其通透性。
石油是一种复杂的有机混合物，由各种极性和非极性的烷烃、环烷烃和芳香烃、胶质和沥青等物质组成。
针对石油污染土壤修复，按处置地点可分为原位修复技术和异位修复技术两大类。
本文重点对近年来国内外原位修复技术中的原位热脱附、原位高级氧化、气相抽提、生物通风、阴燃技术的应用研究进展进行了综述，分析了当前研究存在的问题，并对其发展方向做了展望。
关键词：石油污染；土壤微生物群落影响；石油降解菌；筛选鉴定引言石油烃－重金属复合污染土壤也日渐引起了国内外学者的高度重视。
研究表明，不同年代开发的油井周围土壤中重金属有效态和全量随着油井运行时间的增长呈现增高的趋势。
原油和钻井液中含有的重金属及油田开采区农业生产中化肥的施用，常导致土壤重金属浓度提高，致使油田开采区土壤呈现石油烃和重金属复合污染特征。
土壤中有机污染物和重金属复合污染的交互作用常会产生不同的环境行为和环境效应。
目前，有机－重金属复合污染的研究主要集中在农药、有机鳌合剂、石油烃及芳香类化合物与重金属之间的复合污染。
石油生产、运输和应用，农业机具清洗或泄漏等途径都会产生石油烃与重金属复合污染。
1材料与方法1.1试验材料试验采用土壤为远离油井污染的清洁耕作层黄绵土，有机碳含量6.26mg/kg,pH值为8.11，土壤颗粒机械组成为小于0.002mm的黏粒占10.97%,0.002~0.05mm的粉粒占72.05%,0.05~2mm的砂粒占16.98%。
供试原油为延长石油公司采自陕西安塞的原油，密度是0.858g/cm2，黏度系数为4.05mPa.s；柴油为普通商品油品，密度是0.854g/cm'，黏度系数为3.45mPa.s。
石油污染土壤微生物群落分布特征摘要：采用高通量测序法研究东营某炼油厂不同污染程度的土壤中细菌、真菌和古菌的群落结构，分析石油污染对土壤微生物群落结构的影响。
结果表明：微生物群落可操作分类单元(OTU)数量随着油污土壤油含量的增加先增多后减少；Beta多样性与土壤石油污染程度有一定的关系；受污染程度相近的土壤样品，微生物群落结构的相似度较高。
细菌、真菌、古菌群落中相对丰度最大的分别为变形菌门(Proteobacteria)、子囊菌门(Ascomycota)和奇古菌门(Thaumarchaeota)，分别为44.8%～79.5%、54.4%～83.2%和28.3%～93.1%。
属水平群落聚类分析结果显示，随着土壤油含量增加，真菌踝节菌属(Talaromyces)的相对丰度由0增加到31.6%，细菌寡养单胞菌(Stenotrophomonas)由0.1%增加到1.9%，古菌甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)由5.8%增加到37.8%。
微生物群落结构与土壤中烃类组分含量相关性分析发现，真菌炭疽菌属(Colletotrichum)、细菌节杆菌属(Arthrobacter)、古菌盐红菌属(Halorubrum)与烷烃含量呈显著正相关性，细菌甲基杆菌属(Methylobacterium)、古菌甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)与芳香烃含量呈显著正相关性。
关键词：油污土壤；微生物群落结构；高通量测序；生物修复石油是一种重要的能源，在促进经济发展的同时也带来了大量的环境问题。
在石油开采、储运和生产加工等过程中，不可避免地会对土壤、地表水及地下水造成不同程度的污染。
其中，在油田和油井钻凿过程中对周围土壤的污染、石油开采过程中形成的落地油、输油管路的渗漏等，是土壤石油污染的主要途径[1]。
石油污染物可以影响土壤的微生物群落结构[2-10]。
微生物与环境的相互作用是微生物在各种不同环境中生存和繁殖的关键。
黄土丘陵沟壑区不同植被恢复格局下土壤微生物群落结构胡婵娟;郭雷;刘国华【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2014(034)011【摘要】针对典型黄土丘陵沟壑区陕西延安羊圈沟小流域坡面上单一刺槐林、单一撂荒草地以及林草搭配的草地-林地-草地及林地-草地琳地4种不同植被格局,利用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)谱图分析法对土壤微生物群落结构进行监测研究,旨在揭示坡面上不同的植被恢复格局对土壤微生物群落结构的影响.研究发现4种不同植被格局下,2种林草搭配的植被格局磷脂脂肪酸的结构比较相似,与单一植被格局相比,表层土壤中表征真菌的特征脂肪酸所占的比例有所提高.主成分分析显示4种植被格局0-10 cm土壤微生物群落结构存在差异,差异主要存在于2种林草搭配的植被格局与2种单一的植被格局之间,其中草地-林地-草地的植被格局与刺槐林和撂荒草地之间土壤微生物群落结构的差异均达到了显著水平.不同微生物菌群的量在4种植被格局土壤间显著性差异主要存在于表层土壤中的细菌菌群和革兰氏阳性菌,革兰氏阴性菌和真菌在4种植被格局土壤之间无显著差异.总之,4种不同植被恢复格局的土壤微生物群落结构存在差异且差异主要存在于表层土壤,坡面上人工林的种植及林草搭配的恢复模式较直接撂荒更有利于提高微生物菌群的生物量.【总页数】10页(P2986-2995)【作者】胡婵娟;郭雷;刘国华【作者单位】河南省科学院地理研究所,郑州450052;河南省科学院地理研究所,郑州450052;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085【正文语种】中文【相关文献】1.黄土高原丘陵沟壑区不同植被恢复方式下土壤特征及相关分析 [J], 巢世军;赵先贵;任桂镇;董琳琳2.黄土丘陵沟壑区不同植被恢复类型昆虫群落结构及多样性的研究 [J], 张淑莲;张锋;陈志杰;王琦3.黄土丘陵沟壑区不同植被恢复模式土壤无机磷形态分布特征 [J], 齐雁冰;常庆瑞;田康;刘梦云;刘京;陈涛4.黄土丘陵沟壑区植被恢复对土壤微生物生物量碳和氮的影响 [J], 胡婵娟;傅伯杰;靳甜甜;刘国华5.陇中黄土高原丘陵沟壑区不同植被恢复模式下次降雨产流产沙特征 [J], 朱燕琴;赵志斌;齐广平;康燕霞;赵霞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
西北黄土地区水源水库水—沉积物中石油污染特征及土壤生物修复技术研究西北黄土地区是我国重要的农牧业区域，也是重要的水资源供给地区之一。
然而，近年来，水源水库中的石油污染问题给当地生态环境和人民的生活带来了巨大的挑战。
因此，对于西北黄土地区水源水库中石油污染特征的深入研究以及相关的土壤生物修复技术的探索变得十分必要。
首先，我们来探讨一下西北黄土地区水源水库中石油污染的特征。
石油污染主要来自于不当处理油田开采、加工、运输和储存等环节中的泄漏、洒落以及工业事故等。
这些石油污染物往往会长期积累在水源水库中。
石油中的有害物质会对水质造成严重污染，影响到生物多样性的平衡，危害人民的生活饮用水安全，甚至会对附近土壤造成危害。
其次，针对西北黄土地区水源水库中石油污染的问题，土壤生物修复技术成为了发展的热点。
土壤生物修复技术是利用特定的微生物、植物和动物等生物体来修复受到石油污染的土壤环境。
这些生物体可以通过吸附、分解和转化等作用，将土壤中的石油污染物转化为无害或低毒的物质，从而实现对土壤的修复与净化。
在生物修复技术中，最常用的方法之一是利用微生物来降解土壤中的石油污染物。
部分细菌可以分解石油中的烃类物质，通过分解作用将石油中的有害物质降解为无害物质。
另外，一些真菌也具有分解石油污染物的能力。
这些微生物可以自然存在于土壤中，也可以通过引入外源性微生物来加速石油污染物的降解。
除了微生物修复外，植物修复也是一种常用的方法。
植物可以吸附石油中的有害物质，或者通过根系渗透作用将污染物带入植物体内，然后将其转化为无害物质。
因此，选择适应当地生态条件的植物，并进行合理的种植与管理，可以帮助修复受到石油污染的土壤。
此外，动物修复也是一种有效的生物修复技术。
一些特定的土壤动物可以通过吞食和分解等作用来降解石油污染物。
例如，蚯蚓可以通过消化作用将石油污染物转化为有机物，从而促进土壤的修复。
综上所述，西北黄土地区水源水库中的石油污染问题需要得到高度重视。
石油污染土壤中细菌群落结构特征研究作者：卞琳来源：《中国科技博览》2013年第02期摘要：采用PCR-DGGE技术是解析石油污染土壤中细菌群落结构特征的常用方法，本文通过对PCR-DGGE技术及其应用过程的介绍，从而对其主题进行了阐释。
关键词：石油污染；土壤；细菌群落；结构特征；分类号：X172石油规模化、机械化的开采、加工及运输等，为我国的经济发展做出了突出的贡献，但与此同时，也导致了许多环境污染问题，其中，土壤的石油污染尤为严重。
在土壤受到石油的污染之后，会影响到空气质量、地下水、周围河流以及农作物生长等。
为此，针对石油污染问题以及对其有效修复已成为人们关注的重点，而采取何种安全又有效的修复技术是当前面临的难题。
在各种修复技术中，微生物修复技术以其处理费用低、无污染及可进行原位处理等特点，在当前的应用市场具有广阔的发展前景。
近些年来，分子生物学技术日新月异，分子生态学技术也随之而发展起来，如 T-RFLP分析技术、SSCP技术以及 DGGE技术等都得到了广泛的应用，这些技术均可用于原位解析微生物群落结构，其中DGGE 技术，它操作简单、检测效率较高、准确率较高以及重现性强，因此，该种技术在微生物种群分析上具有最为广泛的应用。
分子生态学技术的原理是：用变性剂梯度把长度相等但序列不同的双链DNA 片段进行区分。
下面以PCR-DGGE技术为例，对石油污染土壤中细菌群落的结构特征进行剖析，定性地分析石油污染的过程所带来的细菌群落演替的规律，从而为生物修复技术的开发提供理论依据。
1.采用PCR-DGGE技术所需的材料及方法。
（1）采集各地石油污染土壤样品。
石油污染土壤样品主要采自于大庆油田，在某采油区的几个采油井附近进行取样，该地区的土壤都受到不同程度的石油污染，将采集到的土壤样品用冷藏盒进行保存，尽快带回实验室，把相同井距的样品分别取1克进行均匀混合，提取DNA后再进行分析。
DNA提取后，将其沉淀溶解于60微升 T E 缓冲液之中。
黄土丘陵区草地生态系统不同植物群落土壤生态化学计量学特征刘衡;吕家珑【期刊名称】《西北农业学报》【年(卷),期】2016(025)005【摘要】研究土壤微生物生物量碳、氮及其生态化学计量学特征指标对植物群落的响应,有助于准确评价植被恢复的生态环境效益.以黄土高原丘陵沟壑区草地生态系统下5种植物群落(茭蒿群落样地、沙棘群落样地、铁杆蒿群落样地、百里香群落、芦苇群落)土壤为对象,对土壤有机质(SOM),全氮(TN),全磷(TP),速效磷(AV.P),速效钾(AV.K),土壤微生物生物量氮(SMBN)和土壤微生物生物量碳(SMBC)及其化学计量特征进行研究.结果表明:5种植物群落下,表层土壤微生物生物量碳氮、有机质(SOM)、全氮(TN)显著高于下层土壤,铁杆蒿群落显著高于其他4种植物群落,其对土壤碳氮磷具有显著地累积作用,对于提高土壤碳氮磷储量具有重要的意义.土壤碳氮比(C∶N)在5种植被群落下较为稳定,土壤SOM与TN存在极显著的正相关性(P＜0.01);土壤碳氮比(C∶N)、氮磷比(N∶P)受植被类型的影响较大,铁杆蒿群落显著高于其他4种植物群落,土壤C∶P、N∶P之间存在极显著的正相关性(P＜0.01).0～20 cm和20～40 cm土层SMBN、SMBC均表现为:铁杆蒿群落显著高于其他植被群落,说明不同植物群落对土壤表层和下层的微生物具有明显的影响.可见,植被恢复对土壤质量的改善作用明显,铁杆蒿群落对该区土壤碳氮磷等养分的累积作用较好.【总页数】9页(P779-787)【作者】刘衡;吕家珑【作者单位】西北农林科技大学资源环境学院,农业部西北植物营养与农业环境重点实验室,陕西杨凌712100;西北农林科技大学资源环境学院,农业部西北植物营养与农业环境重点实验室,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】X151.2.3【相关文献】1.施肥对羊草割草地植物群落和土壤C:N:P生态化学计量学特征的影响 [J], 白玉婷;卫智军;代景忠;闫瑞瑞;刘文亭;王天乐2.黄土丘陵区森林草原带不同退耕年限植物群落和土壤N,P化学计量特征 [J], 戚德辉;温仲明;杨士梭;王红霞;郭茹3.黄土丘陵区子午岭不同植物群落下土壤氮素及相关酶活性的特征 [J], 邢肖毅;黄懿梅;黄海波;安韶山;刘栋4.晋西黄土丘陵区不同植物群落的土壤分形特征 [J], 姚晶晶;张洪江;张友焱;周泽福;程金花;贺龙云5.黄土丘陵区不同土地类型下土壤养分特征—基于生态化学计量学 [J], 刘帅楠;张娟;李广;吴江琪;马维伟;杨传杰;张世康;姚瑶;陆燕花;魏星星因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
不同温度下石油污染土壤中石油降解菌群的实验研究孙寓姣;郝旭光;王红旗【期刊名称】《石油学报（石油加工）》【年(卷),期】2010(026)001【摘要】为强化石油污染土壤的微生物修复技术,结合微生物纯培养技术和分子生物学方法,分析了石油污染土壤样品中微生物经不同温度(10℃和25℃)以石油为碳源驯化后的群落结构变化.从数量看,10℃条件下驯化土壤的细菌浓度(6.2×10~5CFU/mL)低于25℃条件下驯化土壤细菌浓度(4×10~8CFU/mL)3个数量级;从组成看,25℃驯化的土壤群落中分离得到8种细菌,优势菌为Rhizobium(根瘤菌)和Bacillus(芽孢杆菌);10℃驯化的土壤中分离得到11种细菌,优势菌为Arthrobacter(节细菌属)和Halomonas(嗜盐菌属),10℃条件下的群落组成更具有多样性.可见,不同驯化温度对油污土壤微生物群落的组成具有较强的影响,低温条件下,微生物数量减少,但多样性反而可能增加;2种温度条件群落组成的相似性低.本研究为石油污染土壤的生物修复提供了菌种资源,并对菌剂投加中微生物群落组成的调控提供理论依据.【总页数】6页(P87-92)【作者】孙寓姣;郝旭光;王红旗【作者单位】北京师范大学水科学研究院教育部水沙科学重点实验室,北京,100875;北京师范大学水科学研究院教育部水沙科学重点实验室,北京,100875;北京师范大学水科学研究院教育部水沙科学重点实验室,北京,100875【正文语种】中文【中图分类】TE991.3【相关文献】1.土壤中石油烃降解菌群的构建及其在降解过程的特征分析 [J], 王丽娟;王哲;张翼龙;苗青壮;曹文庚;于娟;王文忠2.石油降解菌群的构建及室内修复石油污染土壤的研究 [J], 李贞景;武淑芬;杨鑫;李鹏程;王昌禄3.土壤中石油污染物微生物降解及其降解去向 [J], 齐永强;王红旗;刘敬奇4.石油污染土壤中石油降解菌的筛选及降解特性研究 [J], 汤小萌;马超;熊元林5.石油降解菌群的构建及室内修复石油污染土壤的研究 [J], 李贞景;武淑芬;杨鑫;李鹏程;王昌禄因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
