新疆石油污染对土壤微生物群落结构影响及功能基因筛选的研究

Oil-contaminated soil has psoed a a serious threat to the ecological environment and the presons health, and has became an environmental problem of sustainable economic development in our province. Oil-contaminated soil and nomal soil from Karamay oil field were chosen as research subjects, and some contamination degradation bacteria will be isolated and enriched from these contaminated soils. Using 16S rDNA RFLP technology to analyses the microbial community structure changes of saline soil after contaminated by oil, and the microbial community structure changes at the different enrichment cultured stages of oil and its single component as the sole carbon source. At the same time, oil-degradation bacteria will be enriched as the research materials for RNA-sequencing to detcet the differently expressed fragments, and according to these fragments clone the gene and gene cluster related to oil degradation. To investigate this program, multiple oil-degradation bacteria strains can be screened, and reveal the microbial community structure changes by oil contaminated, and at the different cultured stages of oil contaminated, and can obtain the oil degradation genes. The results of the program can provide reference for the future oil pollution bioremediation work in Xinjiang.

土壤石油污染对生态环境和人身健康构成严重的威胁，已成为困扰我区经济可持续发展的环境问题。项目以克拉玛依油田石油污染盐碱土及背景土为研究对象，从石油污染的盐渍土壤中进行石油降解菌的富集培养，并进行污染降解微生物的分离。同时利用16S rDNA RFLP技术对石油污染后盐渍土壤微生物菌群结构的变化，及以石油和石油单体成分作为唯一碳源培养石油降解菌降解石油过程中微生物菌群结构的变化进行鉴定；并同时以富集过后的微生物菌群为研究材料，通过454测序技术分析降解菌差异表达的基因片段，克隆与石油降解相关的新关键基因和基因簇。项目开展可以获得盐渍土壤中石油降解的多个菌株，可揭示石油污染盐渍土前后和石油降解过程中微生物群落结构的变化，并可获得石油降解功能基因，这些结果将可为新疆今后石油污染修复工作提供一定的工作借鉴。

新疆地处亚欧大陆腹地，属典型的内陆干旱半干旱地区，受东亚季风和西风环流作用，气候变化的区域差异性明显。气候变化和长期不合理开发曾导致我区生态环境恶化，荒漠化问题严重，对中国东部地区以至北半球的环境状况有着重要影响。克拉玛依油田和准东油田地处准格尔盆地，大部分采油区分布在古尔班通古特沙漠腹地，卡拉麦里保护区也分布在准格尔盆地内。近些年，虽然加大石油开采过程环境污染的监管力度，但石油掉落以及石油开采过程中油气挥发仍不可避免。古尔班通古特沙漠是我国最大的固定、半固定沙漠，因为缺少植被，生物结皮就对营养物质积累及沙漠固定起着重要的作用。散落石油以及石油挥发物会破坏原有土壤微生物菌群结构，使原有沙漠土壤物质循环遭到改变，并影响本就稀少的植被生长。另外开采活动破坏了沙丘表面原有结构，加速沙丘活化。. 通过项目研究获得了不同污染年限石油自然老化过程中微生物菌群以及宏基因组的变化规律，并获得不同污染年限石油自然老化过程中有机污染物降解功能基因的变化趋势。项目研究最终获得沙漠土壤石油污染自然修复的理化因子、微生物菌群结构以及功能基因评价指标体系，通过项目研究还获得多种有机污染物降解菌株。同时在有机污染降解菌的筛选过程中，发现菌-藻共生系统，该菌藻共生系统可以加快多环芳烃的降解速率，同时可以固定CO2，为我们今后进行污染水体的修复工作提供了新的研究方向。. 本项目研究结果将丰富石油污染对环境影响研究范围，对今后污染及污染修复评价体系建立提供了新的思路，也为新疆脆弱生境污染修复提供了必要的知识与菌株的储备。新疆地处丝绸之路经济带的核心区域，其战略地位凸显，维持其脆弱生态环境稳定对区域经济的发展，乃至实现“一带一路”战略布局都具有重大的意义。作为“绿水青山就是金山银山”顶层设计的践行者，项目的研究将为我们进一步深化生态文明体制改革，实现人与自然和谐发展提供思考。