新疆石油污染土壤苯并(a)芘降解微生物多样性研究

为研究新疆石油开采区污染土壤中苯并(a)芘降解微生物的群落结构特点,采集克拉玛依石油开采区受污染程度不同的土壤样品, 以苯并(a)芘为唯一碳源、氮源的无机盐培养基五代富集培养, 采用PCR-DGGE 技术对第五代富集培养物的微生物群落结构开展研究, 根据DGGE 指纹图谱分析它们的遗传多样性。研究显示: 三个不同污染样品微生物多样性指数(H) 丰度(S)和均匀度(EH)均有所不同, 重度污染土样降解苯并(a)芘的微生物类群最为丰富, 其次是中度污染土样, 最少的是轻度污染土样; 并且三个样品微生物类群种类差异较大, 菌落相似性低。对 DGGE 的优势条带序列分析, 同源性最高的微生物分别属于变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)。研究表明新疆石油开采区污染程度不同土壤中降解苯并(a)芘的微生物群落结构不同, 提示污染严重的环境里可能蕴藏着高效降解苯并(a)芘的微生物资源。     

糙皮侧耳和鞘脂菌NS7对多环芳烃污染土壤的生物强化与协同作用

【背景】真菌和细菌被认为在多环芳烃污染土壤生物修复过程中发挥协同作用,目前在真实土壤体系中开展真菌-细菌协同降解研究较少。【目的】研究真菌和细菌对不同种类多环芳烃降解的差异及对蒽和苯并[a]蒽的生物强化与协同作用。【方法】选用多环芳烃降解真菌和细菌各一株,在液体纯培养体系下分析它们对不同种类多环芳烃降解的差异,在土壤体系中采用放射性同位素示踪技术研究2种微生物对蒽和苯并[a]蒽的生物强化与协同作用。【结果】供试细菌鞘脂菌NS7能够很好地降解低环种类多环芳烃,以蒽作为唯一碳源时可以将其完全降解,在复合污染条件下对菲、蒽、荧蒽、芘等降解效果突出(>90%),对苯并[a]芘降解效果较差(9.76%)。相比而言,供试真菌糙皮侧耳菌对苯并[a]芘具有更好的降解效果(21.18%),对低环多环芳烃降解效果明显不如降解菌NS7。在自然土壤中,蒽和苯并[a]蒽具有明显不同的矿化效率,分别为18.61%和4.28%,在蒽污染土壤中加入鞘脂菌NS7并未显著提高蒽的矿化率(P>0.05),相比而言,苯并[a]蒽污染土壤中加入糙皮侧耳显著提高了污染物矿化效率(2.24倍),表明真菌和细菌在土壤环境...     

污染土壤中苯并(a)芘的微生物降解途径研究进展

苯并(a)芘(BaP)是一种具有强致癌、致畸和致突变的多环芳烃(PAHs)。为了修复BaP污染的土壤,探索其降解途径是很重要的。为此,综述了国内外有关污染土壤中苯并(a)芘的微生物降解情况,对不同真菌、细菌降解苯并(a)芘的能力、代谢途径、共代谢底物以及环境影响因素进行了介绍和比较,提出了苯并(a)芘中间代谢产物的累积及其环境毒性方面的研究是修复苯并(a)芘污染土壤的重要方向。     

固定化微生物对多环芳烃污染土壤的降解

利用微生物固定化技术,研究了微生物固定化菌剂对土壤中菲、蒽、芘、(艹屈)和苯并(a)芘的降解动态,并且采用Michaelis-Menton和Monod动力学模型对结果进行拟合.结果显示,4种处理(TB02、TB07、TBB03、TBB08)均有降解菲、蒽、芘、(艹屈)和苯并(a)芘的能力.其中,处理TB02的降解能力强、降解速率快、半衰期短且处理成本低,而处理TB07则需要较长时间作用于PAHs污染土壤,其降解能力才能充分发挥出来.当菲、蒽、芘、(艹屈)和苯并(a)芘的初始浓度均为20 mg·kg-1时,42 d后,TB02对菲、蒽、芘、(艹屈)和苯并(a)芘的降解率分别为84.32%、85.24%、82.59%、43.75%和62.25%; 133 d后,TB07对5种污染物的降解率分别为95.00%、95.24%、90.93%、74.82%和72.20%.通过比较5种污染物半衰期,其可降解性由大到小依次为菲、蒽、芘、苯并(a)芘、(艹屈).     

植物法生物修复PAHs和矿物油污染土壤的调控研究

选择苜蓿草为供试植物,以污染物含量水平、专性细菌和真菌及有机肥为调控因子,进行了植物法生物修复多环芳烃(PAHs)和矿物油污染土壤的调控研究。结果表明,PAHs和矿物油的降解率与有机肥含量呈正相关,增加有机肥5%,可提高矿物油降解率17.6%～25.6%,PAHs降解率9%.在植物存在条件下,土壤微生物降解功能增强。多环芳烃总量的平均降解率比无植物对照土壤提高2.0%～4.7%.投加特性降解真菌可不同程度地提高土壤PAHs总量和矿物油的降解率。真菌对萤蒽、芘和苯(a)蒽/(艹屈)的降解有明显促进作用。而细菌能明显提高苊稀/芴、蒽和苯(a)萤蒽/苯(k)萤蒽的降解率。     

土壤中多环芳烃的微生物降解及土壤细菌种群多样性

利用室内模拟方法,研究中、低浓度多环芳烃(PAHs)污染土壤的微生物修复效果,阐明土壤微生物（接种和土著）与PAHs降解的关系.结果表明:投加PAHs高效降解菌可以促进土壤中PAHs的降解,2周内效果显著;典型PAHs降解的难易程度依据为：菲<蒽<芘<苯并(a)芘和屈;细菌种群丰度和多样性均与PAHs降解呈负相关关系,同一处理细菌种群结构随时间变化不大.对于中、低浓度PAHs原位污染土壤,增强土著菌的活性是提高土壤PAHs降解率的有效途径之一.     

煤矿污染土壤降解苯并(a)芘微生物多样性及降解能力研究

以苯并(a)芘(50 mg/L)为唯一碳源,对新疆芦草沟煤矿开采区土壤微生物进行3代胁迫培养(每代60 d);采用PCR-DGGE方法了解不同污染程度土样中降解苯并(a)芘的微生物类群和多样性特点;利用高效液相色谱(HPLC)测定胁迫培养每代培养物混合菌群对苯并(a)芘的降解能力。PCR-DGGE结果显示:不同污染程度原始样品与苯并(a)芘胁迫培养第3代培养物的微生物香浓指数(H)、丰度(S)和均匀度(E)有所不同,其中重度污染培养物降解苯并(a)芘的微生物类群最丰富。对优势条带进行克隆,其主要归属于变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)。经HPLC检测发现重度污染样品中的群体微生物对苯并(a)芘的降解率明显高于轻度和中度污染样品,达到78.4%。研究表明新疆芦草沟煤矿开采区污染的土壤中可能蕴藏着降解苯并(a)芘的微生物资源。     

油田区多环芳烃污染盐碱土壤活性微生物群落结构解析

多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是土壤中广泛存在的、美国环保总署(USEPA)优先控制的一类有毒(致癌、致突变)的持久性污染物,主要来源于人类活动。土壤微生物多样性是表征土壤质量变化的敏感指标之一。磷脂脂肪酸(PLFAs)分析方法是基于活性微生物细胞膜的PLFAs组分的生化检测技术,克服了传统培养方法只能分离出少量微生物(1%)的缺点。采用PLFAs方法,解析了土壤活性微生物对PAHs污染胁迫的反应。结果表明,土壤微生物分布情况可分为4种类型:Ⅰ型,微生物PLFAs种类最多,占该区土壤微生物PLFAs种类总数的57.7%,PAHs对变量的解释量最小;Ⅱ型,微生物PLFAs占PLFAs总数的30.8%,PAHs对变量的解释量较小;Ⅲ型,微生物PLFAs种类占总数的7.68%,PAHs对变量的解释量较大;Ⅳ型,微生物PLFAs的种类仅占总数的3.85%,PAHs对变量的解释量最大。相关性分析表明:土壤微生物PLFAs的种类、生物量和生态多样性指数与土壤中萘(Nap)、芴(Flu)、蒽(Ant)、苯并[K]荧蒽(Bkf)、苯并[a]芘(Bap)、茚并[1,2,3-cd]芘(Ind)的相对含量呈负相关关系;与苊(Ace)、菲(Phe)、荧蒽(Fla)、芘(Pyr)、苯并[a]蒽(Baa)的相对含量呈正相关关系;与PAHs的种类和浓度呈负相关关系。结果将为开展PAHs污染土壤的生态风险评价和微生物生物修复技术研究提供理论依据。     

污灌土壤中多环芳烃（PAHs）的积累与动态变化研究

对污灌土壤中 1 4种多环芳烃的分析表明 ,各灌区土壤中 PAHs的积累一般以渠首最高 ,渠中次之 ,渠尾含量与对照相当 .但在沈抚石油灌区上、中和下游土壤中均有PAHs的积累 .此外 ,水稻生长期污灌可明显增加土壤中 PAHs的总量 ,各单一污染物的增、减趋势有所不同 .     

黑麦草根系分泌物剂量对污染土壤芘降解和土壤微生物的影响

模拟根际根系分泌物梯度递减效应,研究了黑麦草根系分泌物剂量对污染土壤中芘降解特征和土壤微生物生态特征的影响.结果表明:污染土壤中芘残留量随根系分泌物添加剂量的增加呈现先下降后上升的非线性变化,达到最低芘残留量的添加剂量是总有机碳(TOC) 32.75 mg·kg-1,说明此浓度下根系分泌物显著促进了芘的降解;土壤微生物生物量碳和微生物熵的变化趋势与污染土壤中芘残留量变化趋势相反,表明土壤微生物与污染土壤 中芘残留量存在密切关系.芘污染土壤中微生物群落以细菌占主导地位,且细菌变化趋势与芘降解变化一致,表明芘以细菌降解为主,根系分泌物主要通过影响细菌数量,进而影响芘的降解.能催化有机物质脱氢反应的土壤微生物胞内酶——脱氢酶活性的变化与土壤微生物变化趋势一致,进一步证明微生物及其生物化学特性变化是污染土壤中芘残留量随根系分泌物添加剂量变化的生态机制.     

沥青的利弊与微生物的作用

沥青是在精炼石油过程中累积的浓缩残留物,主要由沥青烯（溶于苯,不溶于戊烷）和树脂所组成,还含有高比例的芳香族化合物。这类固态废弃物有其用途,如修道路、铺房顶及作管道涂料、农业上用的复盖物等等。然而,时间久之,这些固态废弃物的利用同样可遭到各类物理、化学和生物因素的破坏作用,而某些土壤微生物与这些沥青有着关联,几乎成为它们的栖息地,其中如假单胞菌、黄杆菌、微球菌和分歧杆菌（Mycobacterium）等属的微生物都是路面沥青分解的生物因素;管道涂上的沥青也可遭到解烃细菌的侵蚀破坏作用,     

西沙永兴岛土壤中多环芳烃的分布特征及来源

通过采集西沙永兴岛表层土壤和土柱样品, 研究了21种多环芳烃(PAHs)在永兴岛土壤中的浓度和组成特征, 对土壤中PAHs的来源进行解析,并对生态风险进行了评估。结果表明, 永兴岛表层土壤中PAHs的浓度范围为38.9—176.4 ng·g-1, 16种优控PAHs的浓度为36.7—155.6 ng·g-1, 跟其它类似环境相比, 永兴岛土壤中PAHs污染相对较轻。芘、荧蒽、菲、苯并[b]荧蒽、、苯并[a]芘、茚并[1, 2, 3-cd]芘和苯并[e]芘是永兴岛表层土壤中最主要的PAHs。永兴岛土柱中总PAHs与2—3环PAHs浓度分布特征相似, 表层和底层浓度较高, 2—3环PAHs在土柱中占比为74%—96%。来源解析表明永兴岛土壤中PAHs主要以石油、木材或煤等燃烧源为主。16种PAHs的等效致癌风险浓度显示永兴岛土壤中PAHs生态风险较低。     

两株芽孢杆菌对花生幼苗生长及其根际土壤微生物群落结构的影响

【背景】贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)和坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)对花生的促生作用及促生机制研究尚未见报道。【目的】从微生物群落结构和土壤氮磷钾有效养分两个方面综合解析两株芽孢杆菌(贝莱斯芽孢杆菌HP9和坚强芽孢杆菌HP10)对花生的促生机制。【方法】以两株芽孢杆菌为研究对象,通过单独灌根或混合灌根盆栽花生,测定其对花生生长及根际土壤氮磷钾有效养分的影响;利用高通量测序技术分析灌根组与对照组花生根际土壤的细菌和真菌群落结构及多样性。【结果】与对照组相比,3个灌根处理组均明显促进了花生幼苗茎部的伸长及鲜重的增加,根际土壤碱解氮含量显著提高,有效磷和速效钾含量有不同程度增加。芽孢杆菌对花生根际土壤的微生物多样性无显著影响,但影响了细菌和真菌的群落结构组成。灌根处理组根际土壤的拟杆菌门及Mortierellomycota等相对丰度显著增加,在属水平上,农杆菌属、节杆菌属、芽孢杆菌属、伯克霍尔德氏菌属、黄杆菌属、Pedobacter、极地单胞菌属、假单胞菌属、鞘脂单胞菌属、寡养单胞菌属等属的相对丰度明显提高,而且无色杆菌属、短波单胞菌属、金黄色杆菌...     

解钾菌与解磷菌及固氮菌的相互作用

微生物是土壤肥力的核心 ,土壤中的微生物不仅数量巨大 ,而且种类极多 ,许多微生物对土壤Ｎ ,Ｐ和Ｋ等养分的转化和供给起非常重要的作用。目前 ,研究比较多的主要有解钾菌、解磷菌和固氮菌。能够使土壤中矿物态钾转化为有效形态的细菌 ,目前发现的主要有扭脱芽胞杆菌 (Ｂａｃｉｌｌｕｓｅｘ ｔｏｒｑｕｅｎｓ)、胶质芽胞杆菌 (Ｂ .ｍｕｃｉｌｇｉｎｏｓｎｓ)、环状芽胞杆菌 (Ｂ .ｃｉｒｃｕｌａｎｓ) [1,2 ] 等 ,这些细菌有些同时能使矿物态的Ｐ转化为有效形态。能够使土壤中无效态磷转化为有效态磷的微生物种类也很多 ,研究比较多的是假单…     

枯草芽胞杆菌菌肥对有机冬瓜根区土壤微生态的影响

【背景】微生物肥料已广泛应用于我国有机作物的种植,其对有机种植土壤微生态的影响尚需科学评测。【目的】高通量测序技术可用于精确分析土壤微生物群落,从细菌、真菌群落结构和多样性的角度阐释枯草芽胞杆菌菌肥对有机农田根区土壤微生物群落的影响。【方法】在有机农田轮作种植条件下,施用枯草芽胞杆菌菌肥后提取冬瓜根区土壤基因组DNA,通过PCR扩增建立文库,利用IlluminaMiSeq高通量测序技术,并结合相关生物信息学方法分析土壤细菌16SrRNA基因V3-V4区和真菌ITS1区的多样性指数及群落结构;测定根区土壤化学性质及酶活性,分析有机冬瓜果实品质,并作相关分析。【结果】从6个有机冬瓜根区土壤样本中获得14199个细菌操作分类单元(OTU)和3378个真菌OTU,细菌和真菌文库测序覆盖率分别在98%、99%以上。枯草芽胞杆菌菌肥会在一定程度上提高土壤细菌种群多样性而降低真菌种群多样性,丰富了细菌群落结构,但显著降低了真菌群落丰富度(P0.05);并减少了根区土壤特有细菌和真菌物种。变形菌门、厚壁菌门和放线菌门是优势细菌,子囊菌门是优势真菌;枯草芽胞杆菌菌肥会提高绿弯菌门和子囊菌门的相对丰度,比例分别为46.23%、10.01%;降低变形菌门和担子菌门的相对丰度,比例分别为11.14%、74.72%。枯草芽胞杆菌菌肥显著降低了土壤pH,显著提高了有机冬瓜果实总氨基酸、可溶性固形物等营养成分含量(P0.05)。【结论】施用枯草芽胞杆菌菌肥改变有机冬瓜根区土壤细菌和真菌的丰富度和多样性,降低了土壤pH,提高了有机冬瓜果实品质。     

石油降解菌的分离鉴定及石油污染土壤的细菌多样性

从石油污染的土壤中分离筛选到28株石油降解菌,经鉴定分别为短杆菌属、假单胞菌属、邻单胞菌属和微球菌属;对4个石油不同程度污染的土壤样品中嗜油微生物分布状况进行分析,发现污染严重的土壤样品中嗜油菌的数量相对较多;用聚合酶链式反应(PCR)、变性梯度凝胶电泳(DGGE)和切胶测序相结合的方法对4个土壤样品中的细菌多样性进行分析,结果显示在受污染的土壤中,My cobacterium和B acillus在污染程度较低的样品中分布的较为集中,F lavobacterium和A zosp ira在污染程度较高的样品中丰度较高。属于B eta p roteobacterium类群的细菌在受污染的土壤中占有优势,同时还有一些不可培养的菌群存在。气质联用(GC-M S)分析结果表明石油污染程度及污染物中芳香烃类的含量对细菌多样性有着显著影响。在石油污染程度高,芳香烃类含量高的样品中细菌的多样性相对较低。     

石油污染对土壤微生物群落多样性的影响

土壤中的微生物主要有细菌、放线菌、真菌三大类群,微生物在石油污染的土壤中发挥着维持生态平衡和生物降解的功能。文中以四川省遂宁市射洪县某废弃油井周围不同程度石油污染土壤为供试土壤,首先对各组供试土壤的基本理化性质进行测定分析;然后采用平板菌落计数法测定了供试土壤中三大类微生物数量的变化,结果表明:相比未被污染的对照土壤,石油污染的土壤中细菌、放线菌、真菌数量均减少,并且土壤中可培养微生物的数量与土壤含水量呈正相关;再采用454焦磷酸测序技术对土壤中的细菌群落多样性及变化进行16S rRNA基因分析。在所有供试的4个土壤样品中,共鉴定出不少于23 982个有效读取序列和6 123种微生物,相比于未被污染的对照土壤,石油污染土壤中细菌的种类更加丰富,主要优势门类为酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、浮霉菌门和变形菌门。但不同土壤样品中优势菌群的群落结构有所差异,石油污染的土壤中,酸杆菌门、放线菌门和变形菌门的数量最多,未被石油污染的土壤中,放线菌门、拟杆菌门和变形菌门的数量最多。     

固定化引进菌降解土壤中芘和苯并(a)芘的效果比较

将引进菌用于有机污染土壤中芘和苯并(a)芘的生物修复,目的是使引进菌在环境工程中的利用成为可能.通过对引进的3株细菌进行固定化包埋,研究了它们对土壤中芘和苯并(a)芘的降解效果.结果表明,引进菌驯化固定后,无论是单株菌还是混合菌对污染物的降解都明显高于游离菌,与土著固定菌相比,部分引进菌具有一定的优势.通过不同时间采样点的对比分析可以看出,引进菌混合固定后对污染物的降解效果相对较好,在96 h时B61B67对芘和苯并(a)芘的降解率分别为43.49%和38.55%.     

枯草芽孢杆菌菌剂不同施用方式对甜瓜土壤微生物多样性及生长的影响

甜瓜连作种植和化学肥料过量施用造成了土壤微生态环境失衡、病害严重和产量降低等问题。施用枯草芽孢杆菌菌剂是改善土壤微生态环境、防治土传病害、促进植物生长的一项重要措施。文中以枯草芽孢杆菌为试验菌剂,分析菌剂不同施用方式对设施甜瓜土壤微生物多样性及生长的影响,采用稀释涂布平板方法测定土壤中可培养微生物的数量,采用Illumina Miseq测序技术测定土壤未培养微生物多样性,采用称重法测定甜瓜产量。结果表明,不同甜瓜生育时期,灌根、穴施和蘸根3种菌剂施用方式处理土壤可培养细菌的数量均显著高于对照,灌根、穴施和蘸根处理之间不存在显著差异;3个菌剂施用方式处理开花期土壤真菌数量显著低于对照,但是拉秧期土壤真菌数量差异不显著。比较3种菌剂施用处理中未培养微生物的多样性发现,细菌Shannon指数均高于常规施肥对照,Simpson指数低于对照;蘸根处理的真菌Shannon指数最低,Simpson指数最高。NMDS和聚类分析发现枯草芽孢杆菌菌剂蘸根施用处理对土壤中细菌和真菌菌群影响较大,均独立于一个分枝。微生物菌剂的施用使拟杆菌门 (Bacteroidetes) 的丰度显著降低,放线菌门 (Actinobacteria) 和酸杆菌门 (Acidobacteria) 的丰度显著升高,其中以蘸根处理变化最大。菌剂处理对真菌菌群的多样性影响较小,仅对壶菌门 (Chytridiomycota) 的丰度有显著影响。施用枯草芽孢杆菌菌剂可增加甜瓜的株高、茎粗、叶面积,蘸根处理的促长、增产效果最为显著。枯草芽孢杆菌菌剂作为一种新型环保肥料,具有增加土壤可培养微生物数量、提高土壤微生物多样性、促长增产的作用,该研究为枯草芽孢杆菌菌剂的合理施用提供了科学依据。     

黄土高原天然和人工油松林根际土壤解磷细菌群落特征及其功能

为了揭示油松-根系微生物的互作关系及其对油松林分稳定性的影响,本研究选择陕西省黄龙县天然和人工油松林,采集油松根际与非根际土壤,测定非根际土壤化学特性,分离纯化根际土壤解磷(有机磷和无机磷)细菌,通过DNA基因测序鉴定解磷细菌,并测定解磷细菌的解磷能力。结果表明: 天然油松林非根际土壤中全碳(TC)、全氮(TN)含量以及C/N、N/P极显著高于人工油松林。2种油松根际土壤中共鉴定出20属65种解磷细菌,其中以芽孢杆菌属、链霉菌属和假单胞菌属为优势菌群;天然油松林根际解磷细菌多样性、丰富度和均匀度指数均高于人工油松林,而优势度指数低于人工油松林。链霉菌属与非根际土壤TC、TN和C/N、N/P呈正相关,而芽孢杆菌属和假单胞菌属与非根际土壤硝态氮、铵态氮、有效磷及全磷含量呈正相关。2种油松林根际土壤不同解磷细菌的解磷能力存在差异,其中天然和人工油松林根际共有的解磷细菌为假单胞菌Pseudomonas sp.34-5,其对磷酸钙的解磷能力最高,为11.40 μg·mL^-1;天然油松林根际独有的解磷细菌蕈状芽胞杆菌BF1-5对卵磷脂的解磷能力最高,为4.58 μg·mL^-1。该林区2种油松林根际解磷细菌菌群结构存在显著差异。与人工油松林相比,天然油松林根际土壤解磷细菌群落多样性更丰富且分布更均匀,解磷能力普遍高于人工林。