珠江河口红树林区多环芳烃（PAHs）污染环境的生物修复

多环芳烃（PAHs）是指由两个或两个以上的芳香环稠和在一起构成的一系列有机物，由于它们具有极强的"三致"效应而引起各界的广泛关注。近年来，由于快速的工业发展和城市化进程，珠江三角洲地区 PAHs 污染的程度渐趋严峻。红树林是一种热带和南亚热带海岸潮间带特有的具高生产力的湿地生态系统，能过滤陆地迳流和内陆带出的有机物质和污染物，使之可能成为 PAHs 的吸收和累积的场所。近年来发展起来的生物修复技术为难降解的 PAHs 去除提供了较好的途径，植物－微生物联合修复PAHs污染环境的研究为国际上的研究热点。本课题将分析珠江三角洲红树林区 PAHs 的总含量、各成分的组成比例及相应含量；选育能高效积累和降解 PAHs 的植物；监测根际微生物的种群动态变化及其对PAHs的降解作用；并试图阐明微生物－植物联合修复根际机理，为利用植物-微生物联合修复PAHs的污染环境奠定基础。

利用经本项目组优化的PAHs定性定量分析方法，系统调查了深圳主要红树林区底泥和红树植物中PAHs的总含量、各成分的组成比例及相应含量，评估了当地PAHs 的污染程度、分布及迁移特征。结果表明受畜禽污水和工业废水严重污染的红树林区（如海上田园）可富集更多的PAHs（最高达5316ng/g干重），其主要组成为低分子量的两环（萘）和三环（芴和菲）PAHs，该区域PAHs的污染来源于石油或污水污染（石油源）而非热解源。.踏地调查了深圳湾福田凤塘河红树林群落组成、结构及物种多样性等指标，并研究了其土壤理化性质、酶活性及微生物群落结构；还比较了外来红树和本地红树之间叶片生物量建成成本（CC），评价外来种的入侵性及其对PAHs污染修复能力的关系。为修复PAHs的林地及红树物种的选择奠定了基础。.发现典型PAH-芘污染（浓度20 mg kg-1干重）不仅没有抑制红树植物的生长，反而微弱促进了其株高和生物量，而且显著提高了其蒸腾速率E、胞间CO2浓度、多种抗氧化酶活性和丙二醛（MDA）的含量，由此推断桐花树抵抗芘的机制是通过加快叶片蒸腾并提高根部抗氧化酶的活性来实现的。种植木榄处理组对荧蒽的去除效率远远高于其它红树植物，筛选出了高效去除荧蒽的理想红树植物—木榄。.添加PAH和种植植物对土壤的理化性质影响较小；添加PAH对土壤酶活性的影响因酶而异，初步推断出与PAH的降解有密切联系的酶，而种植红树植物会普遍提高土壤酶的活性；添加PAH尽管对红树土壤微生物群落的功能没有显著影响，然而能促进土壤微生物的生长，而且种植木榄组微生物数量显著高于其它处理组，推测木榄对PAH去除效率高的原因是该红树植物可促进微生物的增长。结果说明土壤中PAH的降解是在植物及根际微生物的共同作用下的结果，初步阐明了微生物－植物联合修复PAH的根际机理，为利用植物-微生物联合修复PAHs的污染环境奠定基础。.本项目还从红树林湿地分离纯化出多种藻类（包括微藻和大藻），筛选出了油脂含量高的雨生红球藻及可用于水体污染生态修复的先锋藻类细基江蓠。首次系统地研究雨生红球藻脂肪酸合成途径中多个基因的表达量与脂肪酸组成与含量之间的关系，初步确定了脂肪酸合成途径中的关键限速基因。研究细基江蓠对不同氮源的吸收策略，阐明其对河口富营养化及PAHs等有机污染生态修复的机理。