第八届青年地学论坛

    多氯联苯（polychlorinated biphenyls, PCBs）组成复杂，性质稳定，是土壤中分布较广泛的持久性有机污染物，对人体健康及整个生态环境系统造成严重危害。微生物对PCBs的代谢降解是土壤PCBs最主要的削减方式，决定PCBs在土壤中的最终残留量。然而，绝大多数微生物均因处于活的非可培养（viable but non-culturable, VBNC）状态，而限制其降解功能的发挥，成为微生物修复技术应用的瓶颈问题。课题组前期已证明藤黄球菌复苏促进因子（resuscitation-promoting factor, Rpf）对PCBs好氧降解微生物的复苏促进作用，但是有关Rpf对厌氧微生物功能菌群的研究尚未展开。因此，亟需开展Rpf对PCBs厌氧脱氯关联微生物的影响及作用机制研究。
     本研究以PCBs厌氧土壤为研究对象，分阶段富集厌氧脱氯菌群，分别采用四氯乙烯（tetrachloroethylene, PCE）和Aroclor 1260考察Rpf添加对富集PCE/PCBs脱氯功能菌群的影响。通过脱氯性能与脱氯途径的对比分析，探明Rpf加速厌氧脱氯的效率及其作用的主要脱氯途径；并借助高通量测序与qPCR考察Rpf加速厌氧脱氯的关联微生物功能群及功能基因，揭示Rpf加速厌氧脱氯的微生物机理，明晰响应Rpf的厌氧脱氯菌与协同菌的主要类群。研究结果表明，Rpf可显著加速厌氧脱氯培养物的富集。添加Rpf的脱氯富集培养物其脱氯性能显著提高，PCE脱氯性能提高3.8-5.4倍，Aroclor 1260脱氯速度与深度均显著提升。Rpf组富集培养物经50天培养后，高氯代PCBs在TGs和CGs中分别占36.7%和59.8%。Rpf提高Aroclor 1260脱氯性能主要归因于加速间位氯原子的去除（47.7 mol% vs. 14.7 mol%），而无明显改变脱氯途径。微生物菌群与功能基因解析表明Rpf添加可显著提高厌氧脱氯菌包括Chloroflexi中的Dehalococcoides和Firmicutes中的Desulfitobacterium的富集，也可显著增加协同脱氯菌Methanosarcina、Desulfovibrio和Bacteroides的丰富度。本研究为强化PCBs污染土壤厌氧微生物修复开辟一种新的方法与思路。
 

复苏促进因子,多氯联苯,功能菌群,厌氧脱氯