海洋異養(yǎng)細(xì)菌對(duì)溢油污染響應(yīng)特征的初步研究.pdf

1、海洋油污染是一種全球性的、嚴(yán)重的海洋污染。近年來(lái)，隨著海上石油開采業(yè)和運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，海上溢油污染事故頻繁發(fā)生，污染規(guī)模也不斷擴(kuò)大，對(duì)整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的危害。作為海洋生態(tài)系統(tǒng)中重要的生物類群，海洋異養(yǎng)細(xì)菌在溢油發(fā)生后會(huì)對(duì)石油污染物作出一系列響應(yīng)。本文以勃西原油為污染用油，采用實(shí)驗(yàn)室研究與模擬自然環(huán)境試驗(yàn)相結(jié)合的方法，分別從分子、細(xì)胞、種群和群落水平探討海洋浮游異養(yǎng)細(xì)菌對(duì)溢油污染的響應(yīng)特征，以期為進(jìn)一步了解溢油污染對(duì)海洋生態(tài)系

2、統(tǒng)功能的影響和治理海洋溢油污染提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)和決策參考。
　　 在實(shí)驗(yàn)室條件下，通過(guò)觀察可培養(yǎng)異樣細(xì)菌數(shù)、細(xì)菌豐度、細(xì)菌脫氫酶和細(xì)菌超氧化物歧化酶(SOD)等研究指標(biāo)在96h和28d試驗(yàn)周期中的變化，探討溢油污染對(duì)異養(yǎng)細(xì)菌的影響。研究結(jié)果表明：較低石油濃度污染在一定程度上可以刺激細(xì)菌數(shù)更有效的增長(zhǎng)，而1.35μg·mL-1濃度組細(xì)菌數(shù)相對(duì)較低，可培養(yǎng)異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)與細(xì)菌豐度與石油濃度均無(wú)明顯相關(guān)性；細(xì)菌脫氫酶活性總體隨培養(yǎng)時(shí)間呈現(xiàn)先上

3、升后下降的變化特征，低濃度組(0.05和0.15μg/mL)與對(duì)照組無(wú)顯著性差異(P>0.05)，0.45和1.35μg/mL濃度組細(xì)菌脫氫酶活性在培養(yǎng)48h顯著高于其余各組(P<0.05)，并呈持續(xù)上升趨勢(shì)直至培養(yǎng)第14d下降到與各組持平并保持穩(wěn)定。在培養(yǎng)24h時(shí)，細(xì)菌SOD活性被誘導(dǎo)上升，且高石油濃度組(0.45和1.35μg/mL)對(duì)SOD活性誘導(dǎo)作用顯著(P<0.05)，而經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)后，不同石油污染物對(duì)細(xì)菌SOD酶活力均無(wú)顯

4、著影響(P>0.05)。
　　 在模擬自然環(huán)境試驗(yàn)條件下，分析比較細(xì)菌在石油污染前后群落結(jié)構(gòu)在28d內(nèi)的變化，同時(shí)觀察可培養(yǎng)菌數(shù)、石油降解菌數(shù)、細(xì)菌豐度和細(xì)菌生物量的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果表明：可培養(yǎng)異養(yǎng)菌數(shù)、細(xì)菌豐度和細(xì)菌生物量呈現(xiàn)基本一致的變化趨勢(shì)，均在培養(yǎng)的最初7d內(nèi)大幅下降，14d時(shí)又開始上升，之后維持在較低的穩(wěn)定水平，這與實(shí)驗(yàn)室條仵下可培養(yǎng)異養(yǎng)菌數(shù)、細(xì)菌豐度的變化趨勢(shì)明顯不同。石油降解菌數(shù)量則隨培養(yǎng)時(shí)間呈現(xiàn)明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)。利用A

5、RDRA法分析細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)在污染前后變化發(fā)現(xiàn)：天然海水樣品中的細(xì)菌菌群主要包括α-變形菌綱(α-Proteobacteria)、β-變形菌綱(β-Proteobacteria)、ε-變形菌綱(ε-Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、放線菌門(Actinobacteria)和黃桿菌綱(Flavobacteria)，而石油污染28d后，海水中的優(yōu)勢(shì)菌群由ε-Proteobacteria演替為γ-Prote

6、obacteria，細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)在石油污染較長(zhǎng)時(shí)間后變得更為復(fù)雜，Cycloclasticus pugetii，Thalassospira sp.，Alcaligenes sp.，Roseobacter sp.以及Alteromonas sp.等與石油降解有關(guān)的菌群顯現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)在石油污染28d樣品中出現(xiàn)大量未鑒定的細(xì)菌。細(xì)菌平均體積的變化趨勢(shì)從側(cè)面體現(xiàn)了細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的變化。石油污染使得細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化，細(xì)菌多樣性明顯高于天