● 摘要
石油作为“工业的血液”，其工业发展和应用日益迅猛。然而，它同时带来的污染尤其是土壤污染问题也备受关注。目前，国际上公认的最有前途的石油污染土壤处理方法是生物修复。国内外对此进行了大量研究，但未取得十分理想的效果，原因在于油田污染的土壤不仅含油量高而且含盐量也很高（比如胜利油田的土壤含盐量15g/Kg高达未污染土壤的13倍），高盐度加大了土壤生物修复的难度，使得常规菌种达不到很好的处理效果。目前，采用嗜盐菌强化石油污染土壤生物修复的研究鲜见报道。鉴于此，本研究筛选嗜盐菌来强化土著菌对胜利油田石油污染土壤的修复，以期取得预期效果。本研究针对石油污染土壤的特性，以土壤中油份的高效降解为目的，筛选含嗜盐菌在内的石油降解菌；依据土壤理化性质分析的结果确定土壤生物修复的条件，利用筛得菌剂，通过修复土壤的小试试验获得石油降解高效菌；通过培养条件的优化试验得出高效菌的经济、高效培养基配方；通过正交实验确定高效菌的最佳土壤修复条件；利用PCR- DGGE技术分析不同修复时期微生物的多样性及优势种群演替的规律性，进而从微观角度验证和评价石油污染土壤生物修复的效果。研究结果表明：土壤含油量高达15.84%远超出临界值500mg/Kg，含盐量高达9.26g/Kg，氮含量不足，需外加10.10g KNO3/(Kg干土)作为土壤修复氮源。以原油（或稠油）为唯一碳源，筛选出高效石油烃降解土著菌、稠油降解土著菌；加以1.0%、2.5%、5.0%、7.5%、10.0%为盐梯度，筛选耐盐范围广的石油烃降解嗜盐菌及土著嗜盐菌、稠油降解嗜盐菌及土著嗜盐菌。将筛出的18组石油降解菌分别投加到土壤中进行修复小试试验，结果表明石油烃降解嗜盐菌及土著嗜盐菌Y2为高效菌；通过高效菌培养条件的优化试验，得到经济、高效的培养基配方：蔗糖9.64g/L，酵母粉3g/L，NaCl 10g/L，K2HPO4•3H2O 1 g/L，KH2PO4 1 g/L；通过正交实验，确定土壤修复效果主要影响因素的权重及最佳取值：湿度、投菌量始终是关键影响因素，最佳取值分别为40%和108个/g干土；氮源的最佳投量在修复前期为16g硝酸钾/kg干土，中后期为8g硝酸钾/kg干土；碳源的最佳投量为前期1-5g蔗糖/kg干土，中后期不投加。正交实验结果同时表明：高效菌修复9周时的除油率达71.58%，表明土壤得到高效修复。PCR-DGGE实验通过提取修复各时期高效菌的基因组DNA、纯化DNA粗体液、PCR扩增V3高变异特征区域、变性梯度凝胶电泳(DGGE)分离240bp长的PCR产物，最终得出的特征DNA指纹图谱表明：高效菌群落结构和优势种群经历了动态演替过程，不同修复时期的土壤中存在共同的种属和特异的种属，验证了高效菌的修复过程以及嗜盐菌的有效强化修复作用，印证了石油污染土壤得到高效修复。