随着工业发展进程的加快,石油对环境的污染已经成为一个严峻的问题。最近的研究表明,在过去的几十年里,石油所带来的污染呈显著上升趋势。由于大部分石油污染物具有较高的疏水性,致使污染物容易被土壤颗粒吸附,成为土壤中长期存在的难降解污染物。同时,石油对动植物具有毒性,严重危害植物生长以及动物健康。传统物理和化学修复方式成本高,容易破坏土壤结构,甚至在处理石油污染时产生其他污染废物。生物修复是易于实施、成本低廉且环境友好的修复手段,其中植物修复作为生物修复的典型方法在之前研究中已经被证实具有良好的修复能力。本试验选择耐石油污染胁迫的紫茉莉和黑麦草,以及对石油污染抵抗能力弱的诸葛菜和水稻四种植物,从污染物降解率、微生物丰度和降解基因表达三个方面对植物修复石油污染能力进行评估,以探究植物对土壤修复的影响。结果如下:1.利用气相色谱-质谱技术对紫茉莉、黑麦草、诸葛菜和水稻四种植物的根际土中烷烃、芳香烃污染物进行测定,并计算降解率。从总降解率来看,紫茉莉和黑麦草在15天之内可以降解超过一半的烷烃污染物,45天之内对污染物的降解效果超过80%,对石油烃污染能做到有效降解。同时,紫茉莉和黑麦草生长迅速、易于种植、有一定的经济价值和美化环境的作用,可以成为石油污染的植物修复中优选方案。2.利用平板涂布法和显微观察计数法对根际微生物丰度进行计算。在试验中,植物对包括细菌、真菌和放线菌的微生物丰度起到一定的促进作用,增加了土壤中微生物群落丰度。相比之下,紫茉莉和黑麦草要优于诸葛菜和水稻,证明紫茉莉和黑麦草根系能够更有效地刺激微生物群落聚集。在土壤放线菌中,各组放线菌丰度呈现先增高后降低的趋势。在第30 d放线菌丰度的显著增加说明土壤放线菌对石油污染物以及植物的响应较明显。3.通过实时荧光定量PCR技术对土壤细菌降解石油污染物的重要基因家族成员,烷烃单加氧酶基因alkB和萘双加氧酶基因nahAc进行定量分析。实时荧光定量PCR结果表明,所有植物根际土alkB基因相对表达量与对照组相比都有一定的增长。其中黑麦草根际微生物的alkB基因相对表达量最高,达到了1.6倍。同样,紫茉莉和黑麦草根际微生物nahAc基因表达量较裸土有显著增长,说明了紫茉莉和黑麦草能够通过促进nahAc降解基因表达来降解土壤中多环芳烃污染物。