【摘 要】
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邻苯二甲酸酯（Phthalic acid esters,PAEs）类塑化剂具有致癌、致畸、致突变的“三致”效应,同时是一类典型的环境内分泌干扰物。近年来,随着塑料制品的急剧生产,地膜的大范围使用,土壤中PAEs的浓度逐年上升,严重威胁着生态系统安全和人类健康。微生物修复是去除土壤PAEs最主要且最有效的方法,然而自然条件下土著微生物活性低,代谢能力差,致使降解能力较低。蚯蚓作为“生态系统工程师”,
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邻苯二甲酸酯（Phthalic acid esters,PAEs）类塑化剂具有致癌、致畸、致突变的“三致”效应,同时是一类典型的环境内分泌干扰物。近年来,随着塑料制品的急剧生产,地膜的大范围使用,土壤中PAEs的浓度逐年上升,严重威胁着生态系统安全和人类健康。微生物修复是去除土壤PAEs最主要且最有效的方法,然而自然条件下土著微生物活性低,代谢能力差,致使降解能力较低。蚯蚓作为“生态系统工程师”,在土壤有机污染修复方面具有巨大的潜力。生物炭作为阻控污染的新兴材料,能吸附固定土壤中的有机污染物,降低污染物毒性,同时具有调节土壤理化性质,为微生物提供寄居场所的功能。因此,本研究以单独添加生物炭、蚯蚓及生物炭联合蚯蚓作为PAEs类塑化剂污染土壤的强化手段,研究不同强化手段对塑化剂去除的影响。运用高通量测序测定不同强化手段中土壤微生物群落结构、蚯蚓肠道和生物炭表面微生物群落变化情况。在此基础上,运用稳定性同位素探针（SIP）结合高通量测序来揭示不同处理中降解土壤邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP）的功能微生物。为丰富和发展有机污染土壤的生物强化修复技术提供理论依据和技术支撑。主要结果和结论如下:（1）蚯蚓、生物炭及生物炭辅助蚯蚓的处理均可显著提高DEHP的去除效果。由于生物炭的吸附作用,生物炭辅助蚯蚓的手段短期内可以实现DEHP的快速去除,但其总去除效果劣于蚯蚓的去除效果。（2）生物炭的添加显著改变了土壤的细菌群落结构,而蚯蚓的添加影响较小。添加蚯蚓、生物炭和生物炭-蚯蚓后,提高了土壤中PAEs潜在降解菌伯克氏菌科（Burkholderiaceae）和假单胞菌科（Pseudomonadaceae）的丰度,导致DEHP降解率优于对照组。蚯蚓肠道和生物炭表面的鞘脂单胞菌科（Sphingomonadaceae）、诺卡氏菌科（Nocardiaceae）、伯克氏菌科（Burkholderiaceae）为潜在的DEHP降解菌。生物炭辅助蚯蚓处理促进了蚯蚓肠道内诺卡氏菌科（Nocardiaceae）的富集,但降低了土壤及生物炭表面的潜在功能菌微杆菌科（Microbacteriaceae）、诺卡氏菌科（Nocardiaceae）和鞘脂单胞菌科（Sphingomonadaceae）,从而使生物炭辅助蚯蚓处理对DEHP的去除效果低于单纯的蚯蚓处理。（3）采用DNA-SIP结合高通量测序技术,鉴定出蚯蚓主要是通过促进土壤中与DEHP降解相关的Geodermatophilaceae、Archangiaceae和Intrasporangiaceae的丰度以及运用肠道内的降解菌株Bacillaceae、Nocardiaceae和Chitinophagaceae促进土壤中DEHP的降解。生物炭处理的土壤中未发现被富集的微生物,其主要是通过吸附作用促进DEHP的去除。（4）生物炭辅助蚯蚓的处理中,生物炭的吸附作用和蚯蚓的降解作用促进了DEHP的去除。生物炭的添加显著改变了土壤中DEHP代谢功能菌的分布,促进了土壤中Clostridiaceae＿1、JG30-KF-CM45、Saccharimonadaceae和Rubritaleaceae四种功能菌的富集,同时改变了蚯蚓肠道功能菌的组成,促进了蚯蚓肠道功能菌群Sphingomonadaceae、Archangiaceae和Micromonosporaceae的增加,导致了DEHP的降解。（5）结合RDA分析,我们得出蚯蚓和生物炭通过提高土壤中p H、有机质、腐殖质的含量,提高土壤中的降解菌鞘脂单胞菌（Sphingomonadaceae）的相对丰度,促进蚯蚓肠道中功能菌的相对丰度来促进土壤中DEHP的去除。本研究阐明生物炭-蚯蚓的协同作用机制,为开发出更加完善的PAEs污染土壤微生物修复方法提供理论依据。
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