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随着全球石油产品需求的增加和海洋石油运输量的加大,海上溢油事故频繁发生。溢油可与海洋中的矿物颗粒相互作用形成油-矿物颗粒聚集体OMA(Oil–Mineral Aggregation)并发生沉降,继而影响溢油的环境行为。以往的研究中主要考察了不同物化因素对OMA的影响,对微生物作用下OMA的形成及其特性研究的较少。本论文通过模拟实验,分别研究了细菌、微藻及菌藻共同作用下OMA的形成及特性;通过对比分析菌及菌藻共同作用下OMA及水体中细菌群落结构的异同,探讨细菌、微藻在OMA形成中的作用。得出的主要结论如下:(1)与无菌条件相比,加入菌悬液后OMA形成速率加快,由12小时缩短为7小时;絮体尺寸变大,细菌作用下OMA最大尺寸为cm级,无菌条件下为μm级。无菌条件下OMA形态多为油滴状,而细菌作用下OMA形态可为:丝状、纤维状、网状和球状。(2)细菌作用下,随着菌悬液添加量的增大,形成的OMA沉降速率增大。水相石油烃含量由149mg/L逐渐减小至120mg/L,单位絮体的捕油量由0.40mg/mg增大到0.43mg/mg;TEP生成量也增大,面积由3.4×10~8μm~2增大到4.0×10~8μm~2。(3)高通量测序结果表明,细菌作用下,OMA中细菌的丰富度和多样性较水体中大。OMA和水中共观察到235个OTUs,其中70.64%为二者共有。在属水平上,OMA中的优势菌属为Maricaulis、Alcanivorax和Vibrio,水中优势菌属则为Vibrio、Alcanivorax和Thalassospira,共有的细菌属种中相对丰度较大的是Alcanivorax和Vibrio,两种菌属在促进OMA的形成方面发挥重要作用。(4)与细菌作用下相比,青岛大扁藻作用下OMA的形成速率更快,3小时即可形成。大扁藻中含内生菌时OMA最大尺寸达cm级;去除内生菌后形成OMA的最大尺寸达mm级。与除菌大扁藻相比,大扁藻中含内生菌时OMA的沉降速率更大,在第12天时达最大沉降速率6.13mm/s;水相石油烃含量由273mg/L降低为252mg/L;沉降OMA的捕油量由0.45mg/mg升高为0.55mg/mg;TEP生成量由2.4×10~8μm~2增大至5.0×10~8μm~2。(5)细菌与微藻共同作用下,OMA的形成时间较短,在3小时内即可形成。石油烃降解菌与除内生菌大扁藻混合条件下,形成的OMA长径可达2cm,OMA内裹挟的油滴较多,油滴尺寸较小;与石油烃降解菌和含内生菌大扁藻混合条件下相比,OMA沉降速率更快,OMA在第1天沉降速率为4.57mm/s,在第12天时,沉降速率为6.31mm/s,较第1天沉降速率增大38%。(6)与细菌或微藻单独存在相比,细菌与微藻混合后OMA絮体捕油量都明显偏高,存在内生菌和没有内生菌时分别为0.60mg/mg和0.65mg/mg;水相中石油烃含量更少,分别为171mg/L和140mg/L。在加入石油烃降解菌的情况下,不含内生菌的大扁藻比含内生菌条件下生成的TEP含量高。(7)高通量测序结果表明,菌藻同时存在时,水中细菌群落多样性更高,OMA中物种所占比例差异更大,两样品中共观察到207个OTUs,其中159个为两者共有,约占总OTUs的76.81%。OMA中的优势菌属为Chloroplast,Oceanicaulis和Terasakiellaceae;水体中优势菌则为Chloroplast、Terasakiellaceae和Alcanivorax。与细菌单独存在时相比,加入青岛大扁藻后OMA中Maricaulis、Alteromonas的丰度明显减少,Chloroplast、Phaeodactylibacter、Salinarimonas的丰度明显增大;水中Vibrio、Alcanivorax的丰度减少,Chloroplast、Terasakiellaceae的丰度明显增大。