氨氮污染源区包气带剖面微生物生态分布特征的研究.pdf

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1、2013年4月岩矿测试Vo1．32．N0．2April2013R0CKANDMINERALANALYSIS296～305文章编号：0254—5357(2013)02—0296—10氨氮污染源区包气带剖面微生物生态分布特征的研究程雅楠一，关翔宇，曲文龙，陈鸿汉h，刘菲，谢宇轩，朱玲玲(1．水资源与环境工程北京市重点实验室，中国地质大学(北京)，北京100083；2．中交铁道勘察设计院有限公司，北京100088；3．沈阳水务集团，辽宁沈阳110003)摘要：包气带土壤中氨氮污染迁移规律已成为近年来国内外学者研究的重点，目前在氨氮

2、污染迁移规律研究中采用柱实验模拟以及软件模拟的方法较多，土壤生物技术则广泛应用于污染物降解领域，而在污染物迁移规律研究中应用较少。本文采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术、16SrRNA序列分析技术以及典范对应分析相结合，对华北平原3个典型氨氮污染区土壤表层至包气带剖面微环境的细菌垂直分布特征及群落结构进行研究。结合污染区土壤理化性质分析，认为包气带土壤剖面的细菌群落中存在着与氮循环、硫酸盐代谢等过程偶联的优势细菌类群，说明土壤微环境中细菌群落分布明显受氨态氮、硝态氮、亚硝态氮和硫酸盐的分布影响，进一步表明污染土壤优势茵群的

3、群落结构信息是描述包气带土壤环境氨氮污染物迁移规律的重要参数。关键词：包气带；氨氮污染；微生物群落；变性梯度凝胶电泳；16SrRNA中图分类号：S151．93；X820．4文献标识码：A包气带作为全球生物地球化学循环的重要地质的高盐土壤分离出的中度嗜盐菌Halomonassp．介质，对地下水生态系统影响显著，其理化因素BYS一1中分离提取的耐盐基因片段，为耐盐遗传机的空间特异性能够使相应土壤环境中微生物群落发制的研究提供了高质量实验材料，在盐污染土壤治生改变，进而影响氨氮污染物在包气带土壤生态系理中得到有效利用。统中的运移，

4、以及氨氮污染降解菌的分布J。近年反渗透等物理方法以及化学还原脱氮法是去除来，现有的物理化学技术对处理大面积的土体和地包气带土壤氨氮污染的传统方法。但是，这些方法并非完全将硝酸盐降解为无毒的气态氮化合物和氮下水污染已不具优势，污染土壤生态环境的研究重点已开始转向分子生物修复领域。采用PVA1799气，仅为硝酸盐的转移，还会产生二次污染问题。近年来，生物脱氮技术尤其是分子生物技术在土壤氨冷冻改良技术固定的优势菌群，能够使浓度为565氮污染去除中逐渐得到关注。变性梯度凝胶电泳mg／L的苯酚去除率达到94％以上。在硝化性能(简称DG

5、GE)技术能够直接利用DNA及DNA对微明显的氮污染土壤中分离得到的一种微生物生物遗传特性进行表征，不但避免了耗时的传统菌Bacillussp．LY能够在有机物去除的同时，将氨氮种分离，更可鉴定出无法利用传统方法分离的菌种，转化为氮气，并能以多种有机污染物[包括壬基酚它的分辨精度相比琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝聚氧乙烯醚(NPEOs)、邻苯二酚及苯酚等]为唯一胶电泳更加精确，可以检测到一个核苷酸水平的差碳源生长，是新型高效生物脱氮联合去除有机污染异。DGGE胶体图谱中出现的可见条带，分别代物技术的重要突破。土壤环境中分离出具

6、有特表土壤样品中优势细菌16SrRNA的目的片段，条殊作用的微生物，一株鉴定为Ochrobactrum带的数量反映出细菌群落组成中的优势群体的数intermediumDN2的烟碱降解细菌经证实，能够去除量，条带的强度代表细菌种群中细菌的含量，与模板或减少烟草废弃物中烟碱。在苯乙酸废水污染收稿日期：2012—03—07；接受日期：2012—07—24基金项目：国家自然科学基金项目面上基金(51078338)；中央高校基本科研业务费自由探索项目(2010ZY05)作者简介：程雅楠，硕士研究生，从事地下水及土壤污染微生物修复技术研

7、究。E—mail：ptinny_5696@163．COIlI。通讯作者：陈鸿汉，教授，主要从事地下水科学与环境工程教学与科研工作。E—mail：chenhonghan@cugb．edu．cn。—-——296．——第2期程雅楠，等：氨氮污染源区包气带剖面微生物生态分布特征的研究第32卷DNA片段含量成正比。然而该技术的缺点在于，美国Promega公司)，EDTA二钠(EDTA—Na2·2H2胶体条带的分辨率影响部分条带的生物信息，不能O，纯度≥99．9％，美国Promega公司)，去离子甲酰获取到全部的样品微生物信息。此外16

8、SrRNA克胺(纯度>99．5％，美国Amresco公司)，甲酰胺(纯隆文库分析也是有效鉴定样品微生物分子生物技度>99．5％，美国Amresco公司)，TEMED(纯度≥术，该方法能够详细地揭示样本中微生物的多样性，99％，美国Sigma公司)，过硫酸铵(纯度≥99．9％，能够将样品微生