蚯蚓驱动的滨海盐碱农田土壤中多环芳烃生物降解的机制研究

作者：吴炜龙; 陈艺杰; 卫婷; 杨贵琼; 阳长洪; 甄珍; 蔺中^*

来源：生态环境学报, 2023, 32(11): 1996-2006.

DOI：10.16258/j.cnki.1674-5906.2023.11.010

• 滨海盐碱农田土壤
• 蚯蚓
• 多环芳烃
• 土壤性质
• 生物降解
• 微生物群落结构

滨海盐碱地是中国重要的耕地资源，而人类活动等加重了滨海盐碱地的多环芳烃（PAHs）污染。微生物降解是去除土壤PAHs污染的重要手段。外源微生物的低环境适应性限制了其实际应用，诱导强化土著微生物原位修复具有重要意义。以较难降解的三环芳烃-蒽为多环芳烃代表，湛江市轻度滨海盐碱土为污染研究对象，赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）为受试生物，设置4组处理（灭菌对照，SS；灭菌土壤加蚯蚓，SE；自然对照，OS；自然土壤加蚯蚓，OE）。比较不同时间段各处理土壤中蒽的降解效率、理化性质和培养结束时土壤微生物群落结构，明确蚯蚓对粤西地区滨海农田土壤蒽降解的强化效果、降解功能微生物种群和关键环境因子的贡献率。结果表明：蚯蚓能够影响滨海盐碱土壤中蒽的降解，并且加速其降解。在OS中蒽降解率为40.7%，而SS中蒽的降解率仅为17.7%。土壤中蒽的降解以生物降解为主（23.0%），而不是非生物降解（17.7%）。OE处理的降解效率最高为62.1%,SE处理的降解效率为50.4%。蚯蚓强化非生物降解和肠道菌群作用共同的效果（32.7%）高于蚯蚓强化土著微生物降解的效果（21.4%）。同时，蚯蚓影响了土壤中微生物的丰度，提高了假单胞菌科（Pseudomonadaceae）、伯克氏菌科（Burkholderiaceae）和气单胞菌科（Aeromonadaceae）等降解微生物的丰度。相关性网络分析表明，蒽的残留浓度与伯克氏菌科、气单胞菌科、鞘脂单胞菌和黄杆菌（Flavobacteriaceae）为显著负相关，而与pH、有机质为显著正相关，说明蚯蚓能够通过影响pH、有机质和土壤中的微生物，加速滨海盐碱土壤中蒽的降解。

• 单位
  广东海洋大学