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石油污染导致了世界性的严重的生态问题,对环境以及人类健康造成了巨大的危害,石油污染生物修复技术已经成为人们研究的热点。针对目前水体石油污染生物修复技术中存在实际问题,如降解菌剂在修复环境中存活率低、溶解氧限制等。本研究利用藻-菌体系降解石油污染物,拟进一步提高水体石油污染生物修复技术的修复效率和实际可应用性。用平板分离法从石油污染的港口水体中得到两株带菌单种藻,经鉴定为颤藻(Oscillatoriales GH1)和斜生栅藻(Scenedesmus obliqnuus GH2)。两株微藻均有较好的原油耐受性能,能在0.1-1%体积浓度原油培养基中生长良好。紫外分光光度法测定单种藻原油降解性能结果表明:单种颤藻具备高效降解原油的性能,而单种栅藻对原油降解效果远不及单种颤藻。因而将栅藻GH2再与三种石油组分降解菌进行人工藻-菌体系的构建:单种栅藻的附生菌与石油组分降解菌不能很好的相互适应,使得降解率反而降低;纯栅藻能与三种石油组分降解菌构建一个高效降解原油的人工藻-菌体系。柱层析法-GC/MS对藻-菌体系降解原油的过程进行分析:单种颤藻(颤藻GH1-附生菌体系)4天能完全去除直链烷烃,5天能将烷基环己烷系列同系物全部降解,7天可去除所有的烷基苯系列同系物。7天对多环芳烃物质中萘系列、芴系列、菲系列物质总体降解率分别达98%、85%和80%。多环芳烃的降解基本遵循低环的和取代基少的物质先被降解,高环的和取代基多的物质后降解的规律。人工藻-菌体系4天能基本去除所有直链烷烃,10天则能将支链烷烃也基本除去;烷基环己烷和烷基苯系列同系物也在7天内被完全去除;对多环芳烃物质中萘系列、芴系列、菲系列物质总体降解率分别达90%、76%和70%。菲等高环芳烃能与低环物质同时被降解,降解过程中检测到2-甲基-1丙基萘、1-丙基萘、1-苄基-3甲基苯、二苯甲烷等与已知降解途径相异的中间产物。用分子生物学方法对藻-菌体系降解原油的作用机理进行研究:颤藻-附生菌体系中有7种附生菌,包括2种鞘氨醇单胞菌Sphingomonas、1种根瘤菌Rhizobium、1种水单胞菌Aquimonas、1种黄杆菌Flavobacteriaceae以及2种不可培养细菌。根瘤菌、水单胞菌和C5不可培养细菌在烷烃、烷基环己烷、烷基苯的降解过程中一直呈优势菌;当鞘氨醇单胞菌和黄杆菌大量生长时,多环芳烃中高分子物质大量被降解。人工藻-菌体系中,DGGE显示三种石油组份降解菌的生长与原油降解存在密切相关性。GS3C和GP3A在培养初期即大量生长,使得长链烷基类物质从第2天就开始被大量降解;芳烃物质的降解使得GY2B在第4天条带陡然增亮。同时,GY2B与GS3C和GP3的共代谢作用,使得长链烷基苯物质迅速降解。