微生物强化对石油污染土壤的修复特性研究

来源：《农业环境科学学报》2020 年 12 期

作者：王娣，马闯，高欢，刘恒，徐会宁，吴蔓莉*

单位：西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西省环境工程重点实验室，西北水资源与环境生态教育部重点实验室

摘   要

通过实验室模拟修复研究了接种量为10³~10⁸ cfu·g^-1 的降解菌群在土壤中生长的湿度条件和存活状况、对土著菌群的影响作用以及对石油烃的去除效果。

结果表明：从石油污染土壤中筛选出的石油烃降解菌群主要由变形菌门(Proteobacteria，99.75%)-γ-变形菌纲(Gamma-proteobacteria，99.49%)-假单胞菌目(Pseudomonadales，99.36%)-莫拉氏菌科(Moraxellaceae，87.33%)-不动杆菌属(Acinetobacter，87.32%)和假单胞菌科(Pseudomonadaceae，12.04%)-假单胞菌属(Pseudomonas，12.00%)组成。利用筛选的降解菌群在土壤湿度为5.4%、接种量为10⁸ cfu·g^-1 土的条件下对污染土壤修复60 d，石油烃去除率为10.61%；在土壤湿度为15.0%、接种量为10⁷ cfu·g^-1 土时对石油烃去除率为18.67%。在5.4%和15.0%湿度下接种7 d，土壤中变形菌门相对丰度由28.22%增加至57.98%~66.35%，不动杆菌属相对丰度由0.04%增加至25.86%~30.25%，假单胞菌属由初始时的0.26%增加至5.03%~30.87%，说明在不同湿度条件下，接种的降解菌均能迅速生长为土壤中的优势菌；接种60 d 时，其仍保持存活状态。

研究表明，降解菌群的接种改变了土壤菌群结构，使土壤菌群的alpha 多样性明显降低。土壤污染物的去除不仅依靠某种优势菌的特定降解功能，还需要土壤菌群的协同代谢作用。

结  论：

(1) 从陕北延长某地区石油污染黄土壤中筛选出的石油烃降解菌门主要为变形菌门(Proteobacteria，99.75%)，主要菌属为不动杆菌属(Acinetobacter，87.32%)和假单胞菌属(Pseudomonas，12.00%)。

(2) 自然湿度条件下(土壤湿度为5.4%)降解菌群接种量为10⁸  cfu·g^-1，15.0%湿度条件下降解菌接种量为10⁷ cfu·g^-1 时，修复60 d 的土壤中石油烃去除率分别为10.61%和18.67%，对总石油烃的去除率高于未接种降解菌的控制组(石油烃去除率为5.32%和9.19%)，15.0%湿度条件下对石油烃的去除效果好于自然湿度条件下的生物强化修复处理。

(3) 不同湿度条件下接种7 d 时，降解菌在土壤中生长并成为优势菌。自然湿度条件有利于假单胞菌属(Pseudomonas)的生长。接种60 d 时，降解菌在土壤中仍然大量存活。接种降解菌群使土壤微生物多样性降低，在15.0%湿度条件下接种有利于维持土壤微生物多样性不发生明显变化。

责任编辑：郑庆祥

校对和审核：潘淑君  王农