农业环境科学学报

作者：于鑫,杨思德,陈永刚,杨玥玮,孙嘉璐,张云,李晓晶

单位：农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部产地环境污染防控重点实验室, 天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191,农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部产地环境污染防控重点实验室, 天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191,农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部产地环境污染防控重点实验室, 天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191,天津理工大学环境科学与安全工程学院, 天津 300384,农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部产地环境污染防控重点实验室, 天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191,天津理工大学环境科学与安全工程学院, 天津 300384,农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部产地环境污染防控重点实验室, 天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191,东北大学资源与环境学院, 沈阳 110004,农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部产地环境污染防控重点实验室, 天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191,东北农业大学资源与环境学院, 哈尔滨 150030,农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部产地环境污染防控重点实验室, 天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191

关键词：石油烃污染,土壤微生物电化学系统,水铁矿,功能微生物,

基金：国家自然科学基金项目（41977133）；天津市自然科学基金重点项目（23JCZDJC00480）；中国农业科学院“农科英才”和中国农业科学院创新工程科学中心项目（CAAS-CSGLCA-202302）

为探究土壤微生物电化学系统（Microbial Electrochemical System，MES）中土著微生物在增强石油烃降解过程中对外源水铁矿的响应，设置无电极、开路、闭路3种土壤MES反应装置，即在无生物电场、局部生物电场和有效生物电场下，于第0、202、368天考察石油烃降解和土壤微生物群落的变化。结果表明：水铁矿在无电极、开路和闭路处理中的转化依次增加，从而伴随着更高的石油烃降解（较对照提升22%）。水铁矿添加后，土壤微生物群落多样性增强，受确定性过程影响增大。此外，群落共生网络关系得到加强，进而强化了种间的协助互作。虽然长时间的运行使得系统优势门（Desulfobacterota、Firmicutes、Proteobacteria）丰度降低 50%，优势属（SBR1031、SEEP-SRB1、KCM-B-112）丰度降低 16%，但水铁矿能够选择富集功能微生物，包括铁还原菌（Geoalkalibacter、Limnobacter）、石 油 烃 降 解 菌（Desulfosarcinaceae、Salinimicrobium、Immundisolibacter）、产 电 菌（Geoalkalibacter、Mycobacterium），其丰度最高提升至对照的 4.7 倍，以支撑土壤 MES 的强化石油烃降解和产电功能，这在功能预测中也得以证实。总之，水铁矿能够通过刺激土壤中的功能微生物的定殖并加强其联系来加强微生物电化学系统降解石油烃等有机污染物的功能。

来源：2025年第4期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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