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石油是由烷烃、芳烃和少量非烃类物质组成的复杂混合物。在石油的开采、运输和储存过程中,不可避免的会带来石油污染问题。石油烃类污染物进入土壤后,不仅对土壤的结构和通透性造成严重影响,还会使土壤理化性质、土壤菌群结构和多样性发生变化。论文在对石油污染条件下土壤的理化性质变化、土壤菌群响应情况以及污染土壤的生物修复技术进行综述的基础上,研究了不同组分石油烃在土壤中的迁移转化及自然去除特性,明确了土壤中石油烃的自然降解过程。并对石油胁迫条件下土著微生物群落结构和多样性变化情况进行分析。通过研究得出以下结论:(1)土壤中的石油烃初始浓度低于2000mg/kg时,经过90d的自然衰减,石油烃含量降低至500mg/kg,低于土壤中石油烃的风险阈值(500mg/kg)。土壤中石油烃初始浓度为2000mg/kg时,经过90 d的自然衰减,土壤中石油烃含量基本稳定并维持在1000mg/kg左右,高于土壤中石油烃的风险阈值。随土壤中石油烃初始含量的增加,经自然衰减后土壤中石油烃残留量增大。经90d的自然衰减,初始浓度为5000mg/kg的土壤中石油烃残留量达到2500mg/kg。(2)在自然条件下,土壤中石油烃的自然衰减主要依靠挥发作用、光降解作用以及土著微生物的降解作用。研究发现,土著微生物降解对对石油烃自然去除起到主要作用,其次是光降解作用和挥发作用,其中土著微生物的降解作用对石油烃的自然去除贡献最大。(3)多环芳烃是石油烃的组成部分,也是具有“三致作用”的强毒性污染物。当土壤中原油含量分别为1000、1500、2000、3000、4000和5000mg/kg时,土壤中16PAHs的含量分别为0.3314、0.4970、0.6628、0.9940、1.320和1.650mg/kg,在自然条件下,挥发、光降解以及土著微生物的降解对16PAHs的自然衰减不起作用,导致16PAHs在土壤中长期累积。(4)分别制备石油污染土壤(A)、石油污染土壤+腐殖酸(B)、石油污染土壤+细沙(C)、石油污染细沙(D)四种样品,对其进行生物修复处理,研究土壤有机质吸附锁定对石油烃的去除影响作用。经过165d的生物修复处理,A、B、C和D土壤样品中的石油烃去除率分别为5.9%、5.6%、3.5%和13.5%,结果表明土壤有机质对石油烃具有吸附锁定阻碍了石油烃的生物降解。(5)石油污染土壤中总微生物菌群的主要优势细菌菌门包括变形菌门(Proteobacteria,29.11%)、厚壁菌门(Firmicutes,2.07%)、放线菌门(Actinobacteria,37.3%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,4.48%);诺卡氏菌属(Nocardioides,3.14%)、原小单胞菌属(Promicromonospora,9.83%)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas,5.45%)、芽单胞菌属(Gemmatimonas,3.24%)、节核菌属(Arthrobacter,1.62%)为主要优势细菌属。主要优势真菌菌门包括子囊菌门(Ascomycota,47.35%)、和担子菌门(Basidiomycota,7.07%),曲霉菌属(Aspergillus,30.12%)、齿菌属(Sistotrema,6.15%)、青霉菌属(Penicillium,1.83%)、枝顶孢属(Acremonium,1.12%),为主要优势真菌属。从污染土壤中富集培养的石油烃降解细菌主要组成为为变形菌门(Proteobacteria,96.27%)、厚壁菌门(Firmicutes,3.71%)、放线菌门(Actinobacteria,0.01%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,0.01%);优势细菌属主要为假单胞菌属(Pseudomonas,87.22%)、和无色杆菌属(Achromobacter,6.12%)。降解真菌主要组成为子囊菌门(Ascomycota,68.45%)、担子菌门(Basidiomycota,24.14%)和接合菌门(Zygomycota,7.24%);优势真菌属主要为曲霉菌属(Aspergillus,21.46%)、短梗霉属(Aureobasidium,14.76%)、和枝顶孢霉属(Acremonium,11.24%)。石油烃降解菌群与土壤总微生物菌群在组成上存在明显差异。说明在石油烃的诱导作用下,土壤中仅有极少数微生物对石油烃具有代谢功能。土壤中大量存在的优势细菌和真菌不能以石油烃为唯一碳源和能源进行生长代谢。需要向土壤中接种降解菌对土壤进行强化修复。