植物-微生物修復(fù)石油烴污染土壤與根際微生態(tài)環(huán)境變化

孔德康，王紅旗,*，劉自力，許潔，熊櫻

1. 北京師范大學(xué)水科學(xué)研究院，北京 1008752. 北京京誠(chéng)嘉宇環(huán)境科技有限公司，北京 100176

植物-微生物修復(fù)石油烴污染土壤與根際微生態(tài)環(huán)境變化

孔德康1，王紅旗1,*，劉自力1，許潔1，熊櫻2

1. 北京師范大學(xué)水科學(xué)研究院，北京 1008752. 北京京誠(chéng)嘉宇環(huán)境科技有限公司，北京 100176

石油烴作為一類持久性難降解有機(jī)污染物對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。以天津大港油田原油污染土壤中篩選出的耐低溫高效石油烴降解菌為靶細(xì)胞，以小麥、紫花苜蓿作為供試植物，利用盆栽試驗(yàn)，對(duì)植物-外源菌協(xié)同修復(fù)體系中的脫氫酶活性和土壤微生物多樣性進(jìn)行研究，分析其變化及其與石油烴降解率的關(guān)系。結(jié)果表明植物-微生物協(xié)同修復(fù)對(duì)石油烴具有較好的降解能力，其中小麥-固定化外源菌組具有最高的降解率，石油烴含量從最初的30 600 mgkg-1下降為24 300 mgkg-1，降解率為20.6%，并且其試驗(yàn)后期石油烴的降解率最大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他時(shí)期，表現(xiàn)出良好的修復(fù)潛力。外源菌投加的初始階段會(huì)迅速提高脫氫酶活性，然而這種影響隨著降解時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸減弱。初期脫氫酶活性與總石油烴的降解存在較好的相關(guān)性，脫氫酶活性可以在一定程度上表征土壤石油烴的降解情況。微生物多樣性與總石油烴降解也存在一定的相關(guān)性。

石油烴；植物-外源菌協(xié)同修復(fù)；脫氫酶活性；微生物多樣性

Received11 January 2017accepted28 May 2017

Abstract: Petroleum hydrocarbons are persistent refractory organic pollutants and have negative effect on soil environmental quality. The plant-bacteria combined method has been extensively investigated to remediate petroleum hydrocarbon contaminated soils in recent years for its high efficiency and safety. The bacteria that has low temperature-resistance and high efficiency for petroleum hydrocarbon degradation, were screened from crude oil contaminated soil in Dagang oil field of Tianjin, and selected as target cells. Wheat and alfalfa were used as target plants, and pot experiments were applied to study the dehydrogenase activity and soil microbial biodiversity. The results showed that petroleum hydrocarbons were reduced the most in wheat-bacteria remediation group with degradation rate of 20.6%. The degradation rate at final stage was much higher than that of other periods. The dehydrogenase activity was rapidly increased in the initial stage when exogenous bacteria was added, while this activity was gradually reduced with time. Dehydrogenase activity was related to the degradation of total petroleum hydrocarbons and it can be used to characterize the degradation of petroleum hydrocarbons in soils. There is a good correlation between the microbial biodiversity and the degradation of total petroleum hydrocarbons.

Keywords: petroleum hydrocarbons; plant-microbe combined remediation; dehydrogenase activity; microbial biodiversity

目前，植物-微生物的協(xié)同修復(fù)已是石油烴污染土壤生物修復(fù)領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。利用微生物和植物自身的特性，以及它們之間的協(xié)同作用對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)，能夠有效減少生物修復(fù)石油烴污染土壤的時(shí)間，極大提高修復(fù)效率[1]。植物-微生物協(xié)同修復(fù)石油烴污染土壤，主要是依靠植物的根系和根系分泌物共同促進(jìn)土壤微生物的生長(zhǎng)和繁殖[2]。Xu等[3]研究發(fā)現(xiàn)了Kocuria sp. P10和黑麥草的協(xié)同修復(fù)極大提高了多環(huán)芳烴(PAHs)的去除率，在75 d內(nèi)對(duì)PAHs的去除率達(dá)到了69.6%。Tejeda-Agredano等[4]研究發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)花的種植使得微生物降解PAHs的效率提高了16%。

根際微生態(tài)環(huán)境包括了根際土壤的pH、溫度、酶、微生物群落等，它們對(duì)土壤中石油烴的降解存在著重要意義[5-8]。土壤酶是參與土壤新陳代謝的重要物質(zhì)，土壤中參與多環(huán)芳烴降解的酶主要是加氧酶、脫氫酶、磷酸酶和木質(zhì)素酶等[9]。有研究表明，多酚氧化酶活性在種植植物的土壤中要顯著高于不種植物的土壤，并且它們的活性變化趨勢(shì)與石油烴降解菌的數(shù)量有關(guān)[10]。Wang等[11]發(fā)現(xiàn)植物根系分泌的低分子有機(jī)酸(LMWOAs)增強(qiáng)了土壤中脫氫酶的活性，并且LMWOAs和脫氫酶能夠促進(jìn)土壤對(duì)PAHs的去除。脫氫酶在環(huán)狀有機(jī)化合物的分解轉(zhuǎn)化過(guò)程中起著重要的作用，在多數(shù)情況下植物根系及微生物對(duì)石油污染物的降解都是從脫氫開(kāi)始。因此，可以利用脫氫酶的活性反映植物-微生物系統(tǒng)降解石油烴的活性。土壤微生物群落特征可以直接展示環(huán)境體系生態(tài)功能特性，可用于評(píng)估生物修復(fù)土壤的效果。張宇寧等[12]采用Biolog分析理化因子如總氮、總磷、速效磷、pH、總有機(jī)碳等與土壤微生物群落碳代謝特性的關(guān)系。除此之外，Biolog還可以應(yīng)用于石油烴降解菌的鑒定工作[13-14]。

本文以天津大港油田原油污染土壤中篩選出的耐低溫高效石油烴降解菌為靶細(xì)胞，選取小麥、紫花苜蓿作為供試植物，構(gòu)建植物-外源菌協(xié)同修復(fù)體系，對(duì)協(xié)同修復(fù)體系中的脫氫酶和微生物多樣性進(jìn)行研究，分析其變化及其與石油烴降解的相關(guān)關(guān)系。

1 材料與方法(Materials and methods)

1.1 試驗(yàn)材料

本次試驗(yàn)供試土壤為北京市昌平區(qū)沙河某玉米地中的清潔農(nóng)田土壤。采集耕作層(20 cm)土壤樣品，去除植物殘?bào)w及大顆粒礫石后混合，風(fēng)干過(guò)2 mm篩備用。通過(guò)人為投加污染物的形式，選取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的石油烴濃度作為試驗(yàn)濃度，將原油與清潔農(nóng)田土壤按比例均勻混合后靜置于4 ℃條件下30 d。原油樣品采自天津大港油田某采油井。本次試驗(yàn)的供試植物為小麥、紫花苜蓿，高效降解菌DG17從天津大港油田原油污染土壤中篩選而出。試驗(yàn)開(kāi)始前，測(cè)定土壤的理化性質(zhì)、含水率等指標(biāo)(表1)。控制初始的土壤含水率在30%左右。

表1 土壤理化性質(zhì)(mgkg-1)Table 1 Some physical and chemical properties of tested soils (mgkg-1)

表1 土壤理化性質(zhì)(mgkg-1)Table 1 Some physical and chemical properties of tested soils (mgkg-1)

指標(biāo)IndexesCHNPK褐土Cinnamon462909070640583．4318606

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

分別設(shè)置不同的試驗(yàn)條件，如表2所示，在試驗(yàn)室可控條件下進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，采用6個(gè)設(shè)計(jì)4個(gè)平行。選用白色陶土盆，直徑為25 cm，高25 cm。每個(gè)盆中裝入石油污染土壤2 500 g(石油烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%)。小麥種子和苜蓿種子經(jīng)過(guò)消毒處理后，播種在土壤中。模擬北方區(qū)的自然氣候條件，試驗(yàn)條件設(shè)置為20 ℃、12 h光照，10 ℃、12 h黑暗，試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行10周。為避免高濃度石油污染土壤對(duì)于小麥、紫花苜蓿的發(fā)芽抑制作用，本試驗(yàn)擇在接種外源微生物后將浸泡至已微露白芽的小麥與苜蓿種子播種至土壤中，1周后種子陸續(xù)發(fā)芽。

分別于播種后第7天、第21天、第42天、第56天、第70天采集土壤樣品。取樣采用滅菌的抹刀，

表2 試驗(yàn)條件設(shè)計(jì)Table 2 Experimental condition design

小心去除表層土壤，然后取下圓柱型的土體。輕輕抖落植物根系附著的表土，小心收集根周圍土壤，取20 g土壤樣品放在冷凍干燥機(jī)中，冷凍干燥48 h，以進(jìn)行后續(xù)的石油烴含量測(cè)定和酶活性測(cè)定的試驗(yàn)。試驗(yàn)初期(第0天)和試驗(yàn)進(jìn)行70 d后分別采集土壤樣品進(jìn)行微生物生物多樣性分析。

1.3 測(cè)試項(xiàng)目及方法

總石油烴的提取和測(cè)定采用快速溶劑萃取+重量法，溶劑選用正己烷∶丙酮=1∶1(V/V)，分別稱取6 g硅藻土和10 g凍干處理的土壤樣品，放入干凈研缽中充分混合、研磨，然后裝入33 mL萃取池中進(jìn)行快速溶劑萃取。采用收集瓶對(duì)萃取完成的樣品進(jìn)行收集，放在通風(fēng)櫥中，經(jīng)氮吹掃，用分析天平稱取收集瓶前后的質(zhì)量差，3次恒重后計(jì)算總石油烴的質(zhì)量。

2,3,5-三苯基四氮唑氯化物(TTC)作為氫的受體，會(huì)在土壤中脫氫酶的作用下形成紅色的三苯基甲臜(TPF)，兩者在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，因此使用比色法測(cè)定其形成量作為土壤脫氫酶的活性指標(biāo)。

稱取相當(dāng)于10 g風(fēng)干土的新鮮土壤樣品，盛于裝有100 mL滅菌水的三角瓶中，250 rmin-1振蕩1 h，靜置15 min，按10倍系列梯度稀釋制備土壤懸液。用自動(dòng)多頭移液器移取土壤提取液，吸取稀釋10-3之后的樣品，接種至微孔平板中。30 ℃培養(yǎng)，分別在培養(yǎng)后的1、2、3、4、7、10 d用Biolog自動(dòng)讀數(shù)裝置在590 nm分析[15]。采用Biolog微孔平板孔中的吸光度值分別計(jì)算平均顏色變化率(AWCD)，土壤微生物群落功能多樣性指數(shù)(Shannon指數(shù)(H))，代謝剖面反應(yīng)孔的數(shù)目代表微生物群落的豐富度(S)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

為定量動(dòng)態(tài)描述石油烴的抑制作用，采用活性抑制率予以表征，負(fù)值表示激活作用，正值表示抑制作用。計(jì)算公式如下：

脫氫酶活性抑制率= (1-A/A0) ×100%

式中，A為試驗(yàn)組脫氫酶活性，A0為對(duì)照組脫氫酶活性[16]。

采用Excel2016和Origin9.0制圖，采用SPSS19.0進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與討論(Results and discussions)

2.1 石油烴的降解量

試驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)各組實(shí)驗(yàn)第7、21、42、56、70天的石油烴含量，對(duì)各組不同時(shí)段的降解率進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果如圖1所示。

整個(gè)試驗(yàn)階段，種植小麥+固定化外源菌(A)對(duì)石油污染土壤有較好的修復(fù)效果，計(jì)算整個(gè)70 d降解率為20.59%。其次是紫花苜蓿+固定化外源菌的協(xié)同修復(fù)體系(B)以及只投加固定化外源菌(E)，降解率分別為18.35%和18.04%。種植紫花苜蓿(D)去除率為16.88%，對(duì)土著菌降解石油烴有較好的促進(jìn)作用，而種植小麥(C)的降解率為14.05%，對(duì)于土著菌的促進(jìn)作用并不大，這可能與小麥的生長(zhǎng)周期以及試驗(yàn)條件有關(guān)。對(duì)不同組別的降解率進(jìn)行單因素方差分析，只有C組與對(duì)照組的差異不顯著，表明單獨(dú)種植小麥的效果不明顯，同時(shí)A組相較于其他各組，具有較顯著差異。

圖1 不同處理?xiàng)l件下不同時(shí)段石油烴(TPH)的降解率注：A小麥+固定化菌劑，B苜蓿+固定化菌劑，C小麥， D苜蓿，E接種固定化菌劑，F(xiàn)原狀土。Fig. 1 Degradation rate of total petroleum hydrocarbons (TPH) in different tests during each periodNote: A Wheat + Immobilized bacteria, B Alfalfa + Immobilized bacteria, C Wheat, D Alfalfa, E Immobilized bacteria, F Soil.

試驗(yàn)溫度控制在20 ℃、12 h光照，10 ℃、12 h黑暗情況下，植物生長(zhǎng)較為緩慢。本試驗(yàn)條件下，小麥經(jīng)過(guò)3周的出苗期之后未進(jìn)入自然狀況下的越冬期，相比于自然狀態(tài)下的小麥莖稈較為纖細(xì)。另一方面，小麥根系對(duì)于石油烴污染較為敏感，試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)小麥的生長(zhǎng)情況不如正常條件。而當(dāng)小麥和固定化外源菌同時(shí)存在時(shí)，一方面，小麥的根際環(huán)境可能使得固定化顆粒中包含的外源菌DG17得以緩慢釋放，相比于只接種固定化外源菌而言，與土著微生物的融合有一個(gè)緩沖過(guò)程，而且具有更長(zhǎng)久的作用效果；另一方面，外源菌的緩慢釋放也增加了對(duì)石油烴的降解，有效減緩污染物對(duì)于小麥根系的脅迫作用，能夠更好地保護(hù)小麥的根系。

另外，觀察各組試驗(yàn)后期(56～70 d)的降解率，不難發(fā)現(xiàn)A組和B組有較高的后期降解率，分別為11.3%和6.5%，C組、D組和E組次之，分別為1.1%、1.1%和1.7%，F(xiàn)組后期降解率幾乎為0?？梢灶A(yù)言，如果試驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行，植物-微生物協(xié)同修復(fù)組的降解效率會(huì)更高。

2.2 根際微生態(tài)環(huán)境的變化

2.2.1 脫氫酶活性變化

分別對(duì)不同處理?xiàng)l件下，不同采樣時(shí)間的土壤樣品進(jìn)行處理，分析其脫氫酶活性隨時(shí)間的變化規(guī)律，如圖2所示。

由圖2可知，除了接種固定化菌劑外，脫氫酶活性在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中都經(jīng)歷先升高后下降的趨勢(shì)。其中，A組脫氫酶活性上升幅度最大，經(jīng)歷14 d(7 d至21 d)的降解后從初始的35.124 μg TPFg-1干土上升至55.822 μg TPFg-1干土，提高了0.59倍。如表3所示，整個(gè)試驗(yàn)中脫氫酶活性抑制率在-187%到52%之間，其中只接種固定化菌劑的土壤在第7天時(shí)酶活性抑制率最小，為-187%；小麥-固定化菌劑協(xié)同修復(fù)組污染土壤42 d時(shí)抑制率最大，為52%。

在種植植物的條件下，從第7天到第21天土壤脫氫酶活性都有較大的提高。其中，21 d時(shí)小麥、紫花苜蓿與固定化外源菌協(xié)同修復(fù)體系中脫氫酶活性比7 d時(shí)分別增加了20.698 μg TPFg-1干土、15.189 μg TPFg-1干土；在只種植小麥或紫花苜蓿，不接種外源菌的條件下，21 d時(shí)脫氫酶活性也比7 d時(shí)分別提高了12.092 μg TPFg-1干土、10.507 μg TPFg-1干土。清潔土壤中添加石油烴污染物時(shí)，土壤的脫氫酶活性會(huì)發(fā)生顯著的變化。有研究發(fā)現(xiàn)，以柴油為污染物進(jìn)行模擬試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)被污染后土壤熒光素雙醋酸酯(FDA)、脫氫酶及過(guò)氧化氫酶活性均立即增加[17]；而也有研究表明，中等程度的石油烴污染(4 000～8 000 mgkg-1)能明顯抑制脫氫酶活性[18]。原油污染土壤中本身存在大量的土著微生物能夠降解石油烴，當(dāng)供試土壤置于適宜的環(huán)境條件下，土著菌開(kāi)始發(fā)揮作用，能夠在一定程度上利用石油烴作為碳源。因此，試驗(yàn)初期，土壤即具有一定的脫氫酶活性。

表3 植物-微生物修復(fù)石油烴污染土壤時(shí)脫氫酶活性抑制率Table 3 The inhibition rate of dehydrogenase activities during plant-microbial remediation of TPHs impacted soils

注：A小麥+固定化菌劑，B苜蓿+固定化菌劑，C小麥，D苜蓿，E接種固定化菌劑，F(xiàn)原狀土。

Note: A Wheat + Immobilized bacteria, B Alfalfa + Immobilized bacteria, C Wheat, D Alfalfa, E Immobilized bacteria, F Soil.

種植植物的條件下，土壤脫氫酶活性能夠有一定程度的提高，許多研究者在試驗(yàn)過(guò)程中也證實(shí)了這一點(diǎn)：例如王靖等[19]研究發(fā)現(xiàn)150 d的盆栽實(shí)驗(yàn)中，鋪地黍、牛筋草和百絲3種草不同程度地加快了土壤中石油污染物的降解，與未種植植物土壤相比，土壤中脫氫酶的活性高出0.61～1.20倍。

由此可見(jiàn)，在土壤的脫氫酶活性變化過(guò)程中，植物起著非常重要的作用，外源菌的投加初始階段會(huì)迅速提高脫氫酶活性，然而這種影響隨著降解時(shí)間而逐漸減弱。當(dāng)植物和外源菌同時(shí)存在條件下，植物對(duì)于土壤酶活性的影響起著主要作用。

2.2.2 生物多樣性的變化

本研究分別選取了24 h、48 h、72 h、96 h、120 h、168 h、240 h的總平均光密度(AWCD)值進(jìn)行比較。對(duì)于初始樣品，在240 h培養(yǎng)期間，AWCD從24 h開(kāi)始迅速提高，168 h左右達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，本研究選擇光密度指數(shù)增加時(shí)期72 h的光密度用于統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)于70 d后的土壤樣品，在240 h培養(yǎng)期間，AWCD從24 h開(kāi)始迅速提高，240 h左右達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，本研究選擇光密度指數(shù)增加時(shí)期96 h的光密度用于統(tǒng)計(jì)分析。選取了表征微生物群落多樣性最常見(jiàn)的多樣性指數(shù)(H)、碳源利用豐富度指數(shù)(S)，以AWCD的變化來(lái)表征微生物群落結(jié)構(gòu)的變化。通常認(rèn)為，多樣性高的群落，對(duì)環(huán)境中不同資源利用得更充分，抗外界擾動(dòng)的能力更高[20]。

如表4所示，由多樣性指數(shù)H、豐富度指數(shù)S和平均顏色變化率AWCD可以看出，初始的土壤樣品所有的處理組均高于對(duì)照組(F)，種植植物以及接種外源菌處理都能夠不同程度的提高微生物的多樣性，然而影響幅度并不大。

如圖5所示，分別對(duì)不同處理樣品初期的多樣性以及70 d之后的結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)小麥-固定化菌劑處理組、小麥處理組以及對(duì)照組的多樣性指數(shù)與平均吸光度值較初期有所增加，而其余處理組的多樣性指數(shù)、平均吸光度值均有不同程度的下降?？傮w而言，不同處理體系的微生物群落多樣性之間差異較小，后期的土壤與初期土壤相比，多樣性變化并不顯著。有研究表明，土壤微生物群落代謝多樣性可能受土壤條件如土壤類型、含水率、總碳、總氮以及植物根系成熟度等多種因素的影響[21-23]。

表4 初始土壤微生物群落多樣性指數(shù)和72 h總平均光密度(AWCD)Table 4 Diversity indices for initial soil microbial communities and average well color development (AWCD) of 72 h

注：A小麥+固定化菌劑，B苜蓿+固定化菌劑，C小麥，D苜蓿，E接種固定化菌劑，F(xiàn)原狀土。

Note: A Wheat + Immobilized bacteria, B Alfalfa + Immobilized bacteria, C Wheat, D Alfalfa, E Immobilized bacteria, F Soil.

表5 降解70 d后土壤微生物群落多樣性指數(shù)和96 h AWCDTable 5 Diversity indices for soil microbial communities and AWCD of 96 h after 70 d degradation

注：A小麥+固定化菌劑，B苜蓿+固定化菌劑，C小麥，D苜蓿，E接種固定化菌劑，F(xiàn)原狀土。

Note: A Wheat + Immobilized bacteria, B Alfalfa + Immobilized bacteria, C Wheat, D Alfalfa, E Immobilized bacteria, F Soil.

另一方面，土壤中石油烴也可能影響微生物群落結(jié)構(gòu)。通常認(rèn)為，石油烴會(huì)刺激土壤中的微生物的生長(zhǎng)，使得利用石油烴為碳源的微生物成為優(yōu)勢(shì)菌群，從而增加石油烴降解菌的數(shù)量，同時(shí)其毒害作用會(huì)抑制其他微生物的生長(zhǎng)而降低微生物群落的多樣性；然而也有研究發(fā)現(xiàn)石油污染土壤微生物群落功能的多樣性高于無(wú)污染的土壤，并且在一定范圍內(nèi)隨著石油污染程度的升高，微生物群落的豐富度、優(yōu)勢(shì)度以及均勻度均升高。

表6 試驗(yàn)初期(0 d)石油烴降解量與環(huán)境微生態(tài)要素的相關(guān)分析Table 6 Relationship between the removal amount of oil hydrocarbons and the micro-ecological environment factor (on 0 d)

注：**在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，*在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

Note: ** significant correlation at the 0.01 level (bilateral), * significant correlation at the 0.05 level (bilateral).

本試驗(yàn)條件下，土壤的初始條件基本保持相同，外界的干擾主要來(lái)自植物以及外源菌的投加。土壤微生物功能多樣性在試驗(yàn)初期與試驗(yàn)后期并沒(méi)有呈現(xiàn)顯著的差異。結(jié)合石油烴的降解情況分析，小麥-固定化外源菌協(xié)同修復(fù)體系具有良好的石油烴降解效果可能源于接種外源菌并種植小麥的條件下，微生物物種多樣性以及碳源利用的豐富度均有所提高。多樣性指數(shù)是微生物代謝多樣性的一個(gè)表征，需要進(jìn)一步分析微生物對(duì)不同碳源的利用情況進(jìn)而了解微生物群落結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化。

2.3 根系生態(tài)環(huán)境與石油烴去除率間的相互關(guān)系

研究表明微生物降解石油烴的機(jī)制一方面可能是微生物分泌表面活性劑，例如鼠李糖脂等，對(duì)石油烴進(jìn)行增溶和分散，增加石油烴的比表面積，從而利于微生物與石油烴接觸，加速石油烴的降解[24]。另一方面，在石油烴的微生物降解過(guò)程中，微生物分泌的酶可能對(duì)石油烴的降解起重要的催化作用，例如石油烴降解過(guò)程中，脫氫酶能夠促進(jìn)石油烴活化氫原子而實(shí)現(xiàn)石油烴的氧化。脫氫酶活性與石油污染物中石油烴衰減量有良好的相關(guān)性，并且可以作為微生物對(duì)底物適應(yīng)性的指標(biāo)[25]。本文對(duì)試驗(yàn)初期土壤脫氫酶活性、物種多樣性指數(shù)、碳源利用豐富度指數(shù)、AWCD與土壤石油烴降解量進(jìn)行相關(guān)性分析，見(jiàn)表6。

許多研究者認(rèn)為，土壤脫氫酶活性是反映微生物降解石油烴效率的重要指標(biāo)，并且脫氫酶活性變化過(guò)程與石油烴的降解存在正相關(guān)關(guān)系。本文研究發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)石油烴的降解過(guò)程中，土壤脫氫酶活性發(fā)生了一定的波動(dòng)。初期脫氫酶活性與總石油烴的降解呈顯著正相關(guān)(P<0.05)。因此，脫氫酶活性可以在一定程度上表征土壤石油烴的降解情況。

同時(shí)根據(jù)表6，我們發(fā)現(xiàn)石油烴降解與碳源利用豐富度指數(shù)呈顯著相關(guān)(P<0.05)，與物種多樣性呈正相關(guān)，雖然未達(dá)到顯著水平，但相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.715，與AWCD的相關(guān)系數(shù)也達(dá)到了0.626。說(shuō)明石油烴降解量與土壤中微生物多樣性有著一定的關(guān)系。

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RemediationofPetroleumHydrocarbonContaminatedSoilbyPlant-MicrobeandtheChangeofRhizosphereMicroenvironment

Kong Dekang1, Wang Hongqi1,*, Liu Zili1, Xu Jie1, Xiong Ying2

1. College of Water Sciences, Beijing Normal University, Beijing 100875, China2. Beijing Jing Cheng Jia Yu Environmental Technology Co. Ltd., Beijing 100176, China

10.7524/AJE.1673-5897.20170111001

2017-01-11錄用日期2017-05-28

1673-5897(2017)3-644-08

X171.5

A

王紅旗(1960-)，男，浙江義烏人，博士。北京師范大學(xué)水科學(xué)研究院水生態(tài)與環(huán)境研究所所長(zhǎng)、教授、博士生導(dǎo)師。主要從事污染土壤/地下水修復(fù)機(jī)理與修復(fù)技術(shù)、環(huán)境評(píng)價(jià)規(guī)劃與管理、場(chǎng)地污染修復(fù)與地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境教育等方向的科研與教學(xué)工作。主持國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目、“863計(jì)劃”項(xiàng)目、國(guó)家基金項(xiàng)目、國(guó)家專項(xiàng)項(xiàng)目等重大項(xiàng)目與課題30余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文150余篇，撰寫(xiě)和合寫(xiě)專著15余部、教材30余部。

國(guó)家自然科學(xué)基金“包氣帶微生物跨膜運(yùn)輸多環(huán)芳烴的動(dòng)態(tài)過(guò)程及膜蛋白功能調(diào)控研究”(41772234)；國(guó)家自然科學(xué)基金“包氣帶微生物對(duì)多環(huán)芳烴的跨膜運(yùn)輸及膜蛋白傳輸方式的研究”(41372232)

孔德康(1993-)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)槎喹h(huán)芳烴污染土壤生物修復(fù)，E-mail: 505682192@qq.com

*通訊作者(Corresponding author)， E-mail: whongqi@126.com

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Kong D K, Wang H Q, Liu Z L, et al. Remediation of petroleum hydrocarbon contaminated soil by plant-microbe and the change of rhizosphere microenvironment [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2017, 12(3): 644-651 (in Chinese)