石油是维持各国经济发展的主要能源,但在开采、运输和加工处理过程也造成了大面积的污染,有效地加以修复和控制石油污染已成为一大技术难点。本研究在分析石油污染土壤理化性质变化的基础上,测试石油污染土壤的微生物生态变化,以揭示石油污染对土壤理化性质和微生物群落结构及功能多样性的影响,并为石油污染土壤的生物修复奠定基础。为此,本文进行了三方面的研究:①以大庆油田采集石油污染的土样为材料,通过对土壤含水率、土壤pH值、土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾的含量测定,探讨石油污染土壤的理化性质的变化;②通过对不同开采年限油井的周围污染土壤的石油含量、土壤含水率和主要土壤微生物类群的数量的测定和分析,研究不同开采年限油井的石油污染土壤中三大类微生物数量的变化;③采用盆栽试验,在不同浓度的石油土壤中栽植紫花苜蓿,通过分析植株中可溶性蛋白、淀粉、丙二醛和叶绿素含量的变化,探讨紫花苜蓿对土壤中受石油污染的石油烃的去除效果与修复机制。通过研究得到如下结果:1.石油污染的土壤理化性质方面,石油污染使土壤有机质含量增加,但主要是由于含碳的烃类增加的原因。石油污染后的土壤pH升高,全磷、全氮、速效磷、速效氮含量降低,而对全钾、速效钾无显著影响。石油污染土壤有机质含量与含油率呈正相关关系,当土壤中的石油含量超过100mg·g^-1时,土壤有机质含量均高于180g·kg^-1。2.人为控制方法,将不同浓度的石油混入清洁土壤中,利用紫花苜蓿进行人工石油污染土壤的植物修复试验。结果表明,随着紫花苜蓿的生长,其对石油的耐受能力逐渐提高;同时,随着紫花苜蓿的生长,叶片中可溶性蛋白、丙二醛含量逐渐下降。叶片中可溶性蛋白与淀粉含量都是随着石油浓度的上升先升高再降低,且在石油含量为5000mg/kg时达到最高;不同浓度的石油对紫花苜蓿叶片中的丙二醛含量无明显影响,但是紫花苜蓿生长后期的丙二醛含量比前期低。石油处理土壤的紫花苜蓿植株中的叶绿素含量高于未用石油处理的对照组,并且随植株的生长,越高浓度的污染对叶绿素含量影响越显著。3.细菌、真菌、放线菌是土壤微生物的三大类群,构成了土壤微生物的主要生物量,其中细菌最多,放线菌次之,真菌最少。不同开采年限的油井,其土壤微生物的数量没有显著差异。土壤中微生物数量的变化与石油烃含量的变化具有正相关性。不同土层间微生物数量表现出一定差异,开采时间较短的油井其土壤微生物集中在表层,开采时间较长的油井其土壤微生物集中在较深土层。土壤含水率是限制微生物种群数量的一个重要因素,不同开采年限下水分含量与微生物数量都成正相关。氨化细菌是土壤微生物中的优势菌群。4.Biolog研究也表明,石油污染导致土壤微生物Gini指数、McIntosh指数和McIntosh均匀度等多样性指数增加,说明石油污染刺激了土壤中微生物的生长,使土壤中微生物多样性增加。