溢油会给沿海水域生态系统带来了严重灾难,同时也会造成巨大经济损失、危及人类健康,溢油污染的有效治理是亟待解决的问题。国内外研究聚焦于利用微生物修复海洋溢油的研究,这其中就包括利用内源微生物修复原油污染。但内源微生物降解原油存在降解效率低,修复时间长等问题,可通过添加刺激剂和生物强化剂来提高其降解效率与速率。已有研究溢油对近岸海域中微生物的影响大多数集中在细菌群落,而对真菌群落的变化研究较少。本文首次研究近岸海水环境中原油和营养盐共同作用对海水微生物群落的变化,并引入外源小球藻强化海水中内源微生物对原油的修复。主要探讨了外加营养盐(高浓度2.00 g/L和低浓度0.02 g/L)对含有两种浓度的原油(高浓度10.00 g/L和低浓度0.01 g/L)的海水中内微生物降解效率的影响,并解析细菌和真菌群落的变化;为提高内源微生物的降解效率,添加普通海水小球藻Chlorella vulgaris LH-1作为强化剂提高内源微生物的降解效率,探究普通海水小球藻对海水中内源微生物降解原油效率及微生物群落的影响。实验结果表明,原油污染的海水中,不论是含有高浓度还是低浓度原油的海水,营养盐的添加均提高了内源微生物的降解效率,但原油浓度越高,效率提高越显著。对于含有高浓度原油的海水,与未添加营养盐的情况相比,添加低浓度和高浓度营养盐分别提高了 76.92%和115.38%。而对于含有低浓度原油的海水,添加低浓度和高浓度营养盐分别提高了 20.39%和23.99%。高通量测序结果显示,添加10.00g/L原油后海水组菌群中细菌和真菌的丰富度、真菌的多样性均下降,而细菌的多样性却提高。海水中添加0.01 g/L的原油使群落中细菌的丰富度和多样性提高,但减少了真菌的丰富度和多样性。低浓度原油存在于海水时,而未添加营养盐的海水微生物群落中的优势菌属为一种未分类真菌(unclassified fungi),添加0.02 g/L营养盐后,群落主要优势属为劳尔氏菌属(Ralstonia)和链格孢属(Alternaria),而添加2.00 g/L营养盐后的群落优势属为未分类真菌。对于海水中存在低浓度原油时,真菌对原油降解去除起主要作用。高浓度原油存在于海水时,而未添加营养盐的海水微生物群落中的优势菌属为Marivita和未分类真菌;添加0.02 g/L营养盐后,主要优势属为Litoribacillus,未分类真菌和Parvibaculum;而添加2.00 g/L营养盐刺激内源细菌降解,Parvibaculum最为丰富。高浓度原油存在于海水时的未分类真菌丰度随营养浓度的增加而减少。将普通海水小球藻其作为强化剂引入溢油污染环境中强化内源微生物降解原油,考察小球藻添加对原油降解效率的影响。对于含有高浓度的海水组,在无外加营养盐、添加0.02 g/L和2.00 g/L营养盐条件下,培养14 d,添加了小球藻后,微生物对10.00 g/L原油降解效率分别为29.55%,66.15%和70.13%,与不添加小球藻的条件下相比,原油的降解效率分别提升了 11.09%,42.41%和15.60%。在营养盐的刺激下内源微生物降解低浓度原油的效率均接近100%,而添加小球藻后的其降解效率显著加快。FDA酶活性结果表明在原油环境中添加小球藻可以提高内源海水微生物的活性。利用MATH法测定细胞表面疏水性。结果表明,小球藻在低浓度原油条件下中降低内源微生物的表面疏水性;在添加高浓度10.00 g/L原油和0.02 g/L营养盐条件下,小球藻降低微生物表面疏水性,而在添加0.02 g/L营养盐和2.00g/L营养盐条件下增加了细胞表面疏水性。高通量测序结果表明,外源普通小球藻与海水内源微生物共同降解低浓度原油时,营养盐不足时,主要的菌属为海洋生菌属(Oceanicola),Roseibacillus和小红卵菌属(Rhodovulum)等;而添加了高浓度营养盐后,海水中主要菌属转为未分类微杆菌科,赤杆菌属(Erythrobacter)和Phaeodactylibacter等。此外相对于未添加小球藻的海水,小球藻添加后,海洋生菌属,小红卵菌属,赤杆菌属噬甲基菌属(Methylophaga)丰度增加,而假单胞菌属(Pseudomonas),芽枝霉属(Cladosporium)和曲霉属(Aspergillus)的丰度则降低。普通小球藻与海水内源微生物共同降解高浓度原油时,无外加营养盐条件的海水中的优势属为食烷菌,生丝单胞菌属(Hyphomonas)等;添加0.02g/L营养盐条的海水的优势属为短波单胞菌属(Brevundimonas),添加2.00g/L营养盐海水中的优势属假单胞菌属。PICRUSt功能预测结果说明,普通小球藻可以提高海水内源微生物降解原油中内源细菌和真菌的代谢能力。以上研究可为近岸海洋溢油的生物修复提供新的参考。