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多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是一类典型的持久性有机污染物,其主要产生来源为人类的生产活动。其较长的半衰期导致易在环境中累积而引起严重的环境问题。在海洋沉积物中,微生物是环境自我净化多环芳烃污染的主力。渤海是我国北方半封闭海,快速发展的环渤海经济区对其生态系统产生了显著影响。目前为止,关于渤海污染及生态现状的研究多集中在污染物种类及分布上,但关于渤海海域微生物群落结构特征及其对多环芳烃污染胁迫的响应的研究尚不足。本文拟选取渤海湾及莱州湾口这一渤海海域受人类活动影响最为显著的区域为研究对象,利用高通量测序(Illumina Hiseq PE250)及分析技术,以16s为标记基因,探索目标海域表层沉积物中的微生物群落结构;进一步以该海域表层沉积物中细菌群落为富集培养对象,在实验室条件下添加高浓度芘进行胁迫。再次利用高通量测序(Illumina Hiseq PE250)及分析技术,以16s为标记基因探索在实验室模拟条件下渤海海域表层沉积物中细菌群落结构对芘胁迫的响应。结果表明:1.广泛存在于目标海域22个研究站位沉积物中的主要细菌类群包括:变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。变形菌门中主要包括γ-变形杆菌纲、δ-变形菌纲、α-变形菌纲,并且γ-变形杆菌纲是优势菌群。在科水平上含量较多的菌群主要是变形菌门的魚立克次体科(Piscirickettsiaceae),与鱼类疾病有关;变形菌门的脱硫杆菌科(Desulfobacteraceae)和红杆菌科(Rhodobacteraceae),与硫循环和碳循环有关。2.目标海域原位环境中微生物的群落结构受粒径、深度、温度、有机碳及NO2-、NO3-的影响较大。黄河、滦河入海口处,外来沉积物的输入致使入海口处有机质含量增高;河水的径流作用使近岸沉积物粒径减小,从而影响不同站位微生物群落结构。3.室内受控模拟实验结果表明,芘胁迫后细菌群落结构发生了比较明显的变化。丰富度较高的菌群主要有:变形菌门(Proteobacteria,86.19%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,10.00%)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和浮霉菌门(Planctomycetes)。驯化过程中数量不断增加的细菌主要有浮霉状菌属、黄杆菌属和芽孢杆菌属;数量减少的细菌是脱硫杆菌属;菌数先增加后减少的主要有弧菌属、假海源杆菌属、海杆菌属和假交替单胞菌属。除脱硫杆菌属外,其余均有降解多环芳烃的功能。