外源环烷酸在土壤中的降解过程及对微生物群落结构的影响

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1、外源环烷酸在土壤中的降解过程及对微生物群落结构的影响刘艳魏趑嫣然刘釐娇樊灏黄艺北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室摘要：环焼酸类物质(naphthenicacids,NAs)是石油中的一种天然成分，所占质量分数约为2%，是除多环芳烃外最只牛.态毒性的石油污染物.随着能源需求的增长，大量NAs通过石汕工业的各个过程进入土壤环境中，对人类健康和生态系统造成丫巨大的潜在威胁.然而，目前对外源NAs在土壤屮的降解过程及其对微生物群落结构的影响等研宂较少.本研宂以自然洁净土壤为样本，通过添加180mg-kg1高浓度NAs,并借助液相色谱、高通量测序等技术探宄了土壤中NAs的降

2、解过程及微牛.物群落动态变化.研究发现，自然洁净土壤对高浓度NAs降解能力较强，5d内降解量达到50%，15d后稳定在80%左右，但NAs含量低于42mg-kg1后难以被生物利用;NAs污染明显改变了土壤细菌群落结构，土样屮特有0TU数目增加，主要分布在未鉴定门、变形菌门(Protcobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)/高含量NAs污染胁迫下，拟杆菌门、酸杆菌门(Acidobacteria)及变形菌门中的丫变形菌纲(丫-Proteobacteria)物种丰度在短期内迅速升高，显示了较强耐受性，是潜在的NAs降解菌，而放线菌门(Actinobacteria)相对丰度则大

3、幅卜*降，降幅高达24.8%;研宄结果揭示丫外源NAs在土壤中的降解过程及对微生物群落结构的影响，为石油污染土壤的生态修复提供了科学支持.关键词：环烷酸;土撰;白然降解;高通量测序;细菌群落;作者简介：刘艳秋(1992~)，女，硕士，主要研宄方向为环境科学;E-mail:1501214835@pku.edu.cn作者简介：黄艺E-mail:yhuang@pku.edu.cn收稿日期：2017-03-25基金：环境模拟与污染控制国家重点联合实验室项0(15L02ESPC)DegradationProcessofExogenousNaphthenicAcidsandTheirEffectsonM

4、icrobialCommunityStructureinSoilLIUYan-qiuZHAOYan-ranLIUMeng-jiaoFANHaoHUANGYiStateKeyJointLaboratoryofEnvironmentalSimulationandPollutionControl，CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，PekingUniversity;Abstract：Naphthenicacids(NAs)areanaturalcomponentofpetroleum,whichaccountforabout2%ofseveree

5、cologicaltoxicityinadditiontopolycyclicaromatichydrocarbons.Withthegrowthindemandforenergy,alargenumberofNAshaveleakedintosoilenvironmentsthroughoilindustryprocesses,whichhavecausedenormouspotentialthreatstohumanhealthandecosystems.However,therearefewstudiesaboutthedegradationprocessofexogenousNAsa

6、ndtheireffectsonmicrobialcommunitystructuresinsoil.ThisresearchexploresthedegradationprocessofNAsandtheirdynamicsinmicrobialcommunitiesinsoilbyaddingahighconcentrationof180mg•kg1ofNAstonatural,cleansoilwiththeaidofliquidchromatographyandhigh-throughputsequencingtechnologies.Thisstudyfoundthat:(1)Na

7、turalcleansoilhasastrongcapabilitytodegradehighconcentrationofNAswithabout50%oftheNAsdegradedwithin5days，whichstabilizedat80%after30daysoftheexperiment;(2)PollutionwithNAsobviouslyaltersthemicrobialcommunit