不同油田区石油污染对土壤生物性质的影响评价

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:llt009
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石油烃是非常重要的现代能源之一,然而在石油的油田勘探、油气开采和石油产品的运输加工等过程中,石油泄漏问题难以避免。石油进入土壤后首先会影响土壤理化性质,其次还会对微生物群落结构及其稳定性造成影响。土壤微生物及土壤酶活性是自然生态系统中土壤质量变化的敏感性指标,微生物与酶活性的变化可用来监测石油污染下土壤生态系统结构和功能的改变。本研究利用化学分析、高通量测序技术,研究不同油田区土壤石油烃污染下的土壤酶活性及细菌和真菌群落多样性响应,明晰各样本的差异物种及其与理化特性的关系,为石油污染环境下找寻绿色、生态的生物修复技术将提供一定的理论帮助,主要获得以下结论:(1)延长油田、南阳油田和胜利油田供试土壤存在石油污染现象,总石油烃浓度范围分别为100.00-87200.00 mg/kg、19.99-10119.64 mg/kg和3325.00-25650.00mg/kg。三个油田最高总石油烃含量(TPH)分别是中国标准临界值(500 mg/kg)的174.40倍、20.24倍和51.30倍。(2)随着石油污染浓度的降低,延长油田土壤脲酶和蔗糖酶活性呈上升趋势。土壤脲酶和蔗糖酶的动力学参数表明,在石油污染条件下,脲酶和蔗糖酶对底物的亲和力和最大反应速率降低。但南阳油田与延长油田的动力学参数随TPH浓度的变化趋势相反。土壤酶的动力学参数表明,在石油污染条件下,酶对底物的亲和力和最大反应速率都有所提高。胜利油田土壤酶活性与污染浓度无显著相关性(p<0.05)。三个油田土壤碱性磷酸酶活性均随TPH浓度变化显著(p<0.05)。相关分析和主成分分析表明,p H、总石油烃(TPH)、有机质(OM)和总氮(TN)是影响土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性的主要因素。(3)微生物群落组成和网络结构在不同石油烃污染土壤中有显著差异。南阳油田微生物群落多样性及群落稳定性高于延长和胜利油田,LEf Se结果表明在门水平上,Chloroflexi、unidentified_Bacteria、Acidobacteriota在三个油田区各样本间均显示为差异群落,冗余分析结果显示这种差异主要受TPH、TN和p H的影响。在细菌属水平,真菌门和属水平上三个油田区各样本间均无类似的差异群落。微生物的群落分布特征与石油污染浓度以及环境因子关系密切,对石油污染下不同地区的微生物群落分布特征进行研究有助于找寻绿色、生态的生物修复技术。综上所述,石油烃是复杂的有机污染物,进入土壤后严重影响土壤微生物活性和生化过程及其种群构成,不同油田区样本土壤理化、土壤微生物数量及土壤酶活性具有一定的差异,而且土壤微生物数量及土壤酶活性均与土壤理化密切相关。
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