化学分散剂对深圳大鹏湾海水石油降解及细菌群落结构的影响

【目的】探究化学分散剂Corexit 9500对海水石油降解微生物及降解效率的影响。【方法】分别设置添加石油、Corexit 9500、石油和Corexit 9500混合物等处理组,采用化学分析及基于16S rRNA基因的高通量测序方法,研究Corexit 9500对海水石油降解过程及细菌群落结构的影响。【结果】培养7 d时,添加Corexit 9500对石油组分总烷烃和总多环芳烃的降解无显著促进作用(P> 0.05);培养21 d时,添加Corexit 9500显著促进石油组分降解(P <0.05),相比于仅添加石油的处理组,总烷烃和总多环芳烃的降解量分别提高了33.9%和22.0%。测序结果表明,在仅添加石油的处理组中,深圳大鹏湾海水的天然石油降解菌群为海滨海泥杆菌属(Lutimaribacter)、不动杆菌属(Acinetobacter)和浮霉状菌属(Planctomyces),而同时添加Corexit 9500后,石油降解的优势菌群则变为海王球菌属(Neptuniibacter)、Planctomyces和可变单胞菌属(Alteromonas)。仅加入Corexit 9500的处理组也促进了Alteromonas、Lutimaribacter、河口杆菌属(Aestuariibacter)和Ploycyclovorans等石油降解菌富集。【结论】化学分散剂通过改变海水中降解石油的菌群,进而影响细菌对石油的降解过程。

嘉陵江河岸湿地土壤中参与多环芳烃降解的关键微生物

为了探究河岸湿地土壤中多环芳烃(PAHs)在好氧和厌氧环境下的微生物降解过程,采用微宇宙培养结合高通量测序及化学分析方法,揭示了嘉陵江河岸湿地土壤对萘、荧蒽和芘3种PAHs的好氧和厌氧降解速率及其关键降解微生物类群,以及厌氧条件下添加不同电子受体对PAHs微生物降解过程的影响。结果表明,在培养35 d后,有氧条件下,萘、荧蒽和芘的去除率分别为70.6%、61.5%和41.41%;在厌氧条件下,萘、荧蒽和芘的去除率分别为76.01%、72.59%和42.57%。添加NO3-显著促进了荧蒽和芘的厌氧降解效率,而添加SO42-显著抑制了3种PAHs的厌氧降解效率;水铁矿Fe(Ⅲ)仅显著促进了芘的降解效率,针铁矿Fe(Ⅲ)仅促进了荧蒽的降解效率。添加PAHs均显著促进了phnAc和bssA等功能基因的丰度。测序结果表明,好氧环境下的PAHs主导降解菌群为MND1、Arenimonas、Mycobacterium和Burkholderiales,而厌氧环境下则为Geobacteraceae、Hydrogenophaga和Bacteroidetes_vadinHA17。添加不同的电子受体改变了潜在的PAHs降解菌群,如添加NO3-显著促进了Lysobacter、Arenimonas等菌的增加。该研究表明河岸湿地土壤中PAHs降解过程由不同的好氧和厌氧降解菌群共同驱动,NO3-和Fe(Ⅲ)依赖型厌氧PAHs降解微生物可能对河岸湿地土壤中的PAHs移除有重要贡献。

城市人工湖沉积物中好氧甲烷氧化潜力及活性甲烷氧化微生物

城市人工湖是湿地系统中甲烷排放的热点区域之一.采用基于^(13)CH_(4)的微宇宙培养实验,并结合稳定性同位素核酸探针技术和高通量测序等方法,揭示城市人工湖沉积物的甲烷氧化潜力及好氧甲烷氧化的微生物作用者.结果表明,在加入5%的甲烷培养后,该沉积物的甲烷氧化速率为6.87μg g^(-1)d^(-1).培养20 d后,沉积物中甲烷氧化微生物的丰度增加18倍,且占总微生物群落的相对比例由1.82%增加到3.64%.超高速密度梯度离心分析^(13)C-DNA发现,隶属于类型I的Methylomonas、Methylovulum和类型Ⅱ的Methylocystis甲烷氧化菌主导了该人工湖沉积物的好氧甲烷氧化过程,类型I和类型Ⅱ在^(13)C-DNA的占比分别为72.50%和25.21%,此外,产甲烷菌Methanobacterium、新型甲烷氧化菌Methyloversatilis,以及潜在的参与到甲烷代谢中的Bradyrhizobium也在^(13)C-DNA中被检测到显著富集.本研究表明人工湖沉积物的甲烷氧化过程由多种微生物共同执行完成.结果可为研究城市湖泊甲烷氧化关键微生物的生理生态以及挖掘新型甲烷氧化菌群提供重要参考.