厭氧培養(yǎng)分類

作為土壤氮素循環(huán)重要環(huán)節(jié)的反硝化已經(jīng)被證實(shí)能與多環(huán)芳烴（PAHs）的代謝相偶聯(lián)。因此，研究土壤反硝化過程對PAHs響應(yīng)及反其與PAHs代謝相偶聯(lián)的機(jī)制具有重要意義。本項(xiàng)目以具有50多年油氣開發(fā)史的油田區(qū)土壤為研究對象，研究土壤微生物對PAHs污染的響應(yīng)機(jī)制。通過添加電子受體的厭氧培養(yǎng)、富集培養(yǎng)及添加硝化抑制劑（DMPP）的室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步探討典型PAHs的降解與土壤反硝化微生物活性及豐度之間的關(guān)系，探究土壤PAHs反硝化降解的微生物機(jī)制。結(jié)果表明，該土壤中，僅細(xì)菌多樣性與PAHs污染呈顯著負(fù)相關(guān)，PAHs能顯著影響土壤細(xì)菌及真菌群落組成，而古菌對PAHs污染不敏感。該區(qū)域土壤中含有bssA（benzylsuccinate synthase gene）基因的主要類群與Geobacter、Thauera和Azoarcus具有較近的親緣關(guān)系，可通過硝酸鹽、硫酸鹽及鐵還原代謝過程降解土壤PAHs。土壤nirK及nirS基因的豐度均與土壤PAHs含量呈顯著負(fù)相關(guān)（nirK: R2 = 0.54, P < 0.05; nirS: R2 = 0.58, P < 0.05），但nirS型假單胞菌的豐度與土壤PAHs含量呈正相關(guān)，表明該菌屬可能在土壤PAHs的反硝化代謝中起到重要作用。添加硝酸根能增強(qiáng)土壤的反硝化活性，但對土壤芘和蒽的厭氧降解均無顯著的促進(jìn)作用，同時(shí)添加硝酸根和硫酸根能夠顯著促進(jìn)土壤芘的厭氧降解。芘對土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)無顯著影響，而蒽能明顯改變土壤細(xì)菌的群落組成。獲取到能夠在反硝化條件下有效降解萘和菲的富集菌群，它們對萘和菲的降解率均接近50%。兩種富集物中的優(yōu)勢菌屬均含有Pseudomonas，再次表明該菌在土壤PAHs的反硝化代謝中具備重要的潛在作用。對富集培養(yǎng)液中萘降解過程中各物質(zhì)量變化的研究表明，反硝化過程中NO3-還原和隨后的NO2-還原過程均能與萘的降解相偶聯(lián)。在菲污染土壤中，DMPP可以通過抑制AOB（ammonia-oxidizing bacteria）的生長來減弱土壤氨氧化活性，DMPP可顯著抑制不添加尿素處理中菲的降解，且能抑制土壤中反硝化相關(guān)功能基因的豐度，間接證實(shí)反硝化過程可能在土壤菲降解中的作用。本項(xiàng)目的研究結(jié)果將有助于全面認(rèn)識(shí)反硝化過程對土壤PAHs污染的響應(yīng)機(jī)制，并為PAHs污染的土壤修復(fù)提供一定的理論依據(jù)。

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