论文部分内容阅读
本研究针对采油区PAHs污染盐碱土壤修复难度大、效率低的两大突出问题,采用生物强化修复技术探索PAHs污染盐碱土壤的修复方法,期望为我国油田地区PAHs污染盐碱土壤的生物修复提供基础数据。本研究分析了中度嗜盐菌Martelellasp.AD-3降解芴、苊、苊烯、荧蒽等PAHs的降解特性,分析其主要代谢产物,阐明降解底物和代谢产物随时间的变化过程,推测PAHs降解的代谢途径;在分析比较土壤理化性质的基础上,利用高通量测序技术分析PAHs污染盐碱土壤的微生物群落结构,鉴别PAHs污染盐碱土壤中的优势菌群,并采用RT-PCR测定PAHs双加氧酶基因含量;采用盆栽实验初步模拟研究AD-3与翅碱蓬联合生物强化修复PAHs污染盐碱土壤的修复效果。主要结果如下:(1)在3%盐度、pH为9的条件下,中度嗜盐菌Martelellasp.AD-3能分别以芴、苊、苊烯、荧蒽为唯一碳源和能源进行降解,3天后芴(100mg/L)、苊(100mg/L)、苊烯(100mg/L)、荧蒽(20mg/L)的降解率分别为 78.0%、71.7%、85.7%、43.6%;补加酵母粉(50 mg/L)能够促进AD-3菌对芴和苊烯的降解,24 h内可实现对100 mg/L芴和苊烯的完全降解。(2)利用HPLC、GC-MS、1HNMR等分析方法,分析AD-3菌降解芴、苊、苊烯的主要代谢产物。结果表明,芴的主要代谢产物有9-芴醇、9-芴酮、1,1a-二羟基-9-芴酮、邻苯二甲酸;苊的主要代谢产物有1-苊醇、1-苊酮、1,2-二羟基苊、1-羟基-2-苊酮、1,8-萘二甲酸、1,8-萘二甲酸酐、1-萘酸;苊烯的主要代谢产物有1,2-二羟基苊、1-羟基-2-苊酮、苊醌、1,8-萘二甲酸、1-萘酸,并由此推测出相应的代谢途径。(3)翅碱蓬根际土壤盐含量为22.51 g/kg,明显低于裸地土壤的40.03 g/kg,总有机碳和N含量也均高于裸地土壤,分别到达24.41和1.59g/kg,证明翅碱蓬对根际土壤环境有改善作用;翅碱蓬根际土壤包含32门758属细菌,多于裸地土样28门676属细菌,具有更高的微生物群落结构多样性,并且存在如Thioalkalispira、Halothiobacillus、Thiohalophilus等丰富的嗜盐碱或耐盐碱PAHs降解微生物资源。(4)翅碱蓬能在PAHs污染盐碱土壤中发芽存活,发芽率为76.0-90.0%;中度嗜盐菌Martelellasp.AD-3与翅碱蓬联合作用的修复效果最佳,PAHs去除率达到92.0%,并且土壤中的微生物数量最高,数量级达10~8CFU/g,初步证明了该修复方法的可行性。