腐殖质促进土壤有机氯还原转化的关键微生物群落及其机制

微生物转化作用是土壤有机氯还原转化的重要途径，腐殖质可作为电子穿梭体加速微生物胞外电子传递，进而促进有机氯的还原转化。本项目以土壤微生物还原转化有机氯为模型，加入不同形态的腐殖质，研究有机氯还原转化的动力学及转化途径，阐明腐殖质形态与有机氯还原的关系；在此基础上，采用PCR-DGGE、T-RFLP等方法研究腐殖质、有机氯对土壤微生物群落结构的影响，结合土壤理化性质的变化，阐明腐殖质循环与有机氯还原过程中的关键微生物群落及其功能；进一步采用电化学方法测试腐殖质/土壤体系的电子输出性能和氧化还原性质，结合腐殖质组分、形态与结构特征，分析腐殖质的具有电子穿梭作用的活性官能团及其功能。基于此，探明关键微生物驱动下腐殖质循环与有机氯还原相互过程中的生物-化学耦合机制。可为深入理解土壤中的腐殖质与微生物对氯代污染物自然衰减的作用提供科学依据，具有重要的土壤生物化学意义。

本项目自开展以来能够顺利地按照研究工作计划进行，(1) 构建了“微生物+腐殖质+有机氯”的反应体系，研究此体系中有机氯的转化反应动力学和半衰期，并通过循环伏安法证实了此体系中具有氧化还原特性的活性物种为腐殖质。(2) 运用稳定同位素探针技术和分子指纹图谱技术结合的方法，鉴定出土壤中具有同化降解有机氯能力的功能微生物，分析限制性片段的相对丰度获得主要功能微生物。(3) 采用目前国内外研究腐殖质氧化还原活性的电化学新方法，系统地研究了腐殖质类似物的氧化还原电位、电子传递能力，及其两者分别与腐殖质的环境效应的关系。目前已经正式发表国际SCI论文6篇，国际会议论文1篇，国内会议论文1篇，所获得的成果已完成本项目的预期目标。