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典型油田多环芳烃污染对土壤反硝化微生物群落结构的影响 被引量：15
1
作者 姚炎红 王明霞 +3 位作者 左小虎 李振轮 罗锋 周志峰 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期4750-4759,共10页
油田区土壤具有潜在的PAHs(polycyclic aromatic hydrocarbons)污染风险,而以硝酸根为电子受体的反硝化作用可能在PAHs的厌氧代谢中起到重要作用.以具有50多年历史的江汉油田区域为对象,从该油田的油井口附近采集了9个土壤样品,编号为JH... 油田区土壤具有潜在的PAHs(polycyclic aromatic hydrocarbons)污染风险,而以硝酸根为电子受体的反硝化作用可能在PAHs的厌氧代谢中起到重要作用.以具有50多年历史的江汉油田区域为对象,从该油田的油井口附近采集了9个土壤样品,编号为JH-1~JH-9,以反硝化相关的nir K(Cu-亚硝酸还原酶基因)和nirS(细胞色素cd1-亚硝酸还原酶基因)为分子标识,通过定量PCR及克隆文库结合T-RFLP(terminal-restriction fragment length polymorphism)的方法,研究典型油田区土壤反硝化微生物的群落结构,并探讨其与土壤环境因子之间的关系.结果表明,该油田区土壤中nirK基因的丰度高于nirS基因,PAHs含量最高的土壤样品(JH-4)中反硝化功能基因nir K和nir S的丰度均最低,相关性分析表明,土壤nir K及nirS基因的丰度均与土壤PAHs含量呈显著负相关(nirK:R2=0.54,P<0.05;nirS:R^2=0.58,P<0.05).克隆文库及T-RFLP的结果则表明,该油田土壤中nirK基因的群落组成在不同样品间的变异较大,且PAHs含量最高的JH-4中该基因的群落组成与其它各样品有明显的不同,RDA(redundancy analysis)的分析结果进一步表明除有效氮、有效磷外,土壤PAHs含量也是影响nirK型反硝化微生物群落组成的重要因子.相较于nirK,该油田区土壤中nirS基因的群落组成在不同样品间的差异较小,但发现nirS型假单胞菌的丰度与土壤PAHs含量呈正相关,表明具备较强有机污染物降解能力的假单胞菌属可能在该区域土壤PAHs的反硝化代谢中起到重要作用. 展开更多
关键词 油田土壤 反硝化 PAHS NIRK nirS 群落结构
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硝酸盐对土壤反硝化活性及蒽厌氧降解的影响 被引量：7
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作者 代军帅 左小虎 +2 位作者 王明霞 姚炎红 周志峰 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期422-429,共8页
多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)在土壤中的反硝化降解是其厌氧去除的重要途径之一,但严格厌氧条件下反硝化电子受体(硝酸盐)对土壤反硝化活性及PAHs降解影响的报道还不多见.通过添加硝酸盐和蒽的厌氧微宇宙培养实验,... 多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)在土壤中的反硝化降解是其厌氧去除的重要途径之一,但严格厌氧条件下反硝化电子受体(硝酸盐)对土壤反硝化活性及PAHs降解影响的报道还不多见.通过添加硝酸盐和蒽的厌氧微宇宙培养实验,探讨厌氧条件下硝酸盐对土壤蒽的厌氧降解及反硝化活性的影响.设置了不添加(N0)和添加硝酸盐(N30:30mg·kg^(-1))的两组处理,每组处理分别含3个蒽浓度(A0:0 mg·kg^(-1)、A15:15 mg·kg^(-1)、A30:30 mg·kg^(-1)),共6个处理(N_0A_0、N_0A_(15)、N_0A_(30)、N_(30)A_0、N_(30)A_(15)、N_(30)A_(30)).厌氧条件下25℃黑暗培养45 d,并于第3、7、15及45 d测定土壤N2O和CO2的产生速率、反硝化相关功能基因(nar G、nir K、nir S)丰度及蒽含量.结果表明,在培养第3 d检测到较强的反硝化活性,且硝酸盐及蒽均能显著促进土壤的反硝化酶活性.随着培养时间的延续,各处理中土壤反硝化活性急剧下降,蒽对土壤反硝化活性却表现出明显的抑制作用.方差分析的结果也表明,硝酸盐、蒽及其交互作用均能显著影响土壤的反硝化活性.3种反硝化功能基因中,只有narG和nirS基因的丰度在培养期间呈现逐渐升高的趋势,且它们能够受到硝酸盐、蒽及其交互作用的显著影响.厌氧条件下土壤蒽的最终去除率在33.83%~55.01%之间,添加硝酸盐对土壤蒽的去除率和降解速率均无显著影响,但高蒽含量(N_0A_(30)、N_(30)A_(30))处理的降解速率显著高于低蒽含量(N_0A_(15)、N_(30)A_(15))处理(P<0.05).综上,硝酸盐的添加能显著影响土壤的反硝化活性及与反硝化相关的narG和nirS基因的丰度,但对土壤蒽的厌氧降解无显著影响. 展开更多
关键词 土壤 厌氧培养 硝酸盐 反硝化酶活性 蒽 降解
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江汉油田区典型农田土壤烃类降解微生物功能基因bssA的遗传多样性研究 被引量：3
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作者 左小虎 王明霞 +2 位作者 姚炎红 李振轮 周志峰 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期794-803,共10页
油田区土壤易受烃类物质影响并可能富集了特异的石油烃降解微生物类群。针对江汉油田区5个不同油井口附近的典型旱地农田土壤,采用石油烃(Petroleum hydrocarbons,PHs)中苯系物代谢的关键功能基因-bssA(苯甲基琥珀酸合成酶基因)作为分... 油田区土壤易受烃类物质影响并可能富集了特异的石油烃降解微生物类群。针对江汉油田区5个不同油井口附近的典型旱地农田土壤,采用石油烃(Petroleum hydrocarbons,PHs)中苯系物代谢的关键功能基因-bssA(苯甲基琥珀酸合成酶基因)作为分子标识物,通过克隆文库结合末端限制性片段长度多样性(Terminal-restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)的方法,研究该油田区土壤含有bssA基因的烃类降解微生物群落结构,并探讨其环境驱动机制。结果表明,土壤中PAHs含量在0.21~2.01mg kg^(-1)之间,石油烃污染程度较低。T-RFLP的分析表明不同土壤样品中的bssA基因多样性差异明显,PAHs(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,多环芳烃)含量最高土壤中bssA基因多样性最高,其优势bssA基因类群与硫酸盐还原菌或地杆菌有较近的亲缘关系。冗余分析进一步表明,土壤硝态氮、有效磷、PAHs含量均是影响bssA基因多样性的重要因子。这些结果表明:江汉油田区典型农田土壤中含有bssA基因的主要类群为β-变形菌和δ-变形菌,并与地杆菌属(Geobacter)、索氏菌属(Thauera)和固氮菌属(Azoarcus)具有较近的系统发育亲缘关系。这些微生物可能通过硝酸盐、硫酸盐及铁还原代谢过程降解土壤PAHs。 展开更多
关键词 土壤 厌氧降解 苯甲基琥珀酸合成酶基因(bssA) 群落结构
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