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焦化行业所污染的土壤中富集了大量有机物,具有浓度高、毒性大、难降解、处理周期长、成本高等特点。苯环环数越少的有机物,其水溶性越强,在土壤中下渗和迁移的能力越强,而深层土壤环境多为缺氧或厌氧状态,因此,本研究以典型焦化污染物甲苯(苯甲酸作对比)为电子供体和唯一碳源,硝酸盐为电子受体,同时厌氧富集焦化污染土壤或焦化污泥中的微生物,采用高通量测序手段研究菌液中16S rRNA基因和苯环开环bamA基因的信息,分析土壤和污泥富集菌液的微生物群落结构,找出菌液中降解甲苯和苯甲酸的优势菌属,研究苯环开环功能基因bamA的多样性,验证bamA基因作为一种厌氧降解芳烃类物质的标记物,为焦化污染土壤厌氧微生物修复技术的进一步研究提供理论依据。得出以下主要结论:(1)焦化污染土壤或焦化污泥富集菌液中作为电子受体和唯一碳源的甲苯或苯甲酸的降解与作为电子受体的硝酸根的还原存在同步性。焦化土壤中甲苯或苯甲酸的消耗与硝酸根的还原实际摩尔比分别为1:8.7和1:5.9,焦化污泥中甲苯或苯甲酸的消耗与硝酸根的还原实际摩尔比分别为1:7.9和1.6.2,均与理论计量学比率在合理程度上相近。(2)经过120天的焦化土壤的厌氧反硝化富集培养,富集菌液中降解甲苯和苯甲酸的细菌多样性比背景对照少,硝酸根还原条件下焦化土壤富集菌液中降解甲苯的优势门为Firmicutes,而降解苯甲酸的优势门为Proteobacteria。降解土壤中甲苯的优势纲为α-proteobacteria、γ-proteobacteria、Bacilli,而降解苯甲酸土壤中优势纲为β-proteobacteria。甲苯降解菌液的优势菌属是Exiguobacterium和Phyllobacterium,而苯甲酸土壤菌液中Azoarcus为优势菌属。而焦化污泥中微生物菌群比焦化土壤中微生物菌群多样性大。焦化污泥富集菌液中降解甲苯和苯甲酸的优势门均为Proteobacteria,降解甲苯和苯甲酸的优势纲分别为α-proteobacteria和β-proteobacteria,优势属分别为Parvibaculum和Thauera。(3)在硝酸盐还原条件下,以甲苯、苯甲酸为生长基质的焦化土壤和焦化污泥的富集菌液中,以与Thauera chlorobenzoica相似的bamA基因为主,且富集菌液中bamA基因具有较低多样性,而苯甲酸菌液中的bamA基因的多样性较甲苯菌液丰富。对于bamA基因,Proteobacteria是降解甲苯和苯甲酸的优势菌门。β-proteobacteria和δ-proteobacteria是降解甲苯的优势菌纲,β-proteobacteria是降解苯甲酸的优势菌纲。Thauera chlorobenzoica是降解甲苯的优势菌属,Azoarcus是降解苯甲酸的优势菌属。