1、隨著原子能事業(yè)的飛速發(fā)展，產(chǎn)生了大量的放射性廢物，鈾及其化合物作為核工業(yè)中的重要原料，不斷地開采與利用也造成了鈾尾礦的大量積存，對人類和生態(tài)環(huán)境的威脅日趨嚴(yán)重。為評估鈾污染土壤的相關(guān)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，生物診斷已作為一種重要分析檢測手段，成為近些年研究的熱點(diǎn)。本研究對土壤以添加外源鈾的形式，主要采用BIOLOG-ECO指紋解析技術(shù)、Illumina Miseq測序技術(shù)考察不同濃度鈾污染對土壤中微生物群落的影響，結(jié)合課題組的研究對比分析不同來源土壤

2、中微生物群落對鈾污染的響應(yīng)情況，并在考察微生物群落變化的同時(shí)，構(gòu)建鈾污染環(huán)境微生物檢測體系，以期為預(yù)警土壤鈾污染提供一定的理論依據(jù)和技術(shù)途徑。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）采用BIOLOG-ECO指紋解析技術(shù)分別考察了即時(shí)鈾處理和長時(shí)間鈾處理對土壤中微生物群落的影響，研究發(fā)現(xiàn)即時(shí)鈾處理對土壤微生物群落的影響比長時(shí)間鈾處理更明顯，即時(shí)鈾處理對土壤微生物的豐富度、群落優(yōu)勢度和群落均勻度相比于對照顯著降低，對碳源的利用能力也被顯著抑制，

3、其中10 mg·L-1和20 mg·L-1鈾處理組受到的抑制作用最大；而長時(shí)間鈾處理中除100 mg·kg-1鈾處理組外，其他組受到的影響都不明顯，表明長時(shí)間鈾處理土壤中微生物可能對污染環(huán)境有一定的適應(yīng)性；通過對碳源的利用能力進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)即時(shí)鈾處理和長時(shí)間鈾處理土壤中微生物對胺類和氨基酸類碳源的利用最多，兩個(gè)處理方式對各類碳源的利用能力表現(xiàn)一致，可推測出不同鈾處理時(shí)間下土壤微生物種類差異不大。
　?。?）通過Illumina Mi

4、seq測序技術(shù)考察不同濃度鈾污染對土壤中細(xì)菌、真菌、反硝化細(xì)菌及固氮菌的多樣性影響發(fā)現(xiàn)，輕度和中度鈾污染對各類微生物的多樣性有一定的促進(jìn)作用，經(jīng)過鈾處理之后，土壤中優(yōu)勢菌屬均有一定程度的增加，其中伯克氏菌科（Paucimonas）、亞硝化單胞菌屬（Nitrosomonadaceae）、黃色單胞菌科（Lysobacter）和消化球菌屬（Thermincola）、擔(dān)子菌門（Basidiomycota）和圓孢霉屬（Staphylotrichu

5、m）、β-變形菌屬（Betaproteobacteria）、根瘤菌目（Rhizobiales）等在鈾處理后顯著增加，可推測該類微生物為對鈾污染的耐受或抗性微生物，而厭氧繩菌屬（Anaerolineaceae）、被孢霉屬（Mortierella）、α-變形菌（Alphaproteobacteria）等在鈾處理之后顯著減少，可推測該類微生物為對鈾污染的敏感微生物。
　?。?）對比Illlumina Miseq測序分析無污染土壤和鈾尾礦

6、區(qū)土壤中微生物群落對鈾污染的響應(yīng)，結(jié)果表明不同污染程度土壤中微生物優(yōu)勢菌屬差別較大，無污染樣品中最主要的微生物是厭氧繩菌屬，而鈾尾礦區(qū)土壤中最主要的微生物是硝化細(xì)菌，包括硝化螺旋菌和亞硝化單胞菌。無污染樣品與鈾尾礦區(qū)土壤樣品在經(jīng)過鈾處理后，硝化細(xì)菌都成了優(yōu)勢菌屬，這表明鈾污染后，對氮素利用的微生物都有所增加，促進(jìn)了土壤中的氮素循環(huán)作用。
　　（4）根據(jù)傳統(tǒng)平板培養(yǎng)法，從土壤中篩選得到分別對鈾污染敏感和抗性的細(xì)菌種類，選擇合適的微生

7、物添加比例，構(gòu)建成土壤鈾污染檢測體系。研究結(jié)果篩選得到兩株微生物，經(jīng)16S rDNA鑒定分別為（Serratia marcescens strain）和考氏玫瑰菌（Kocuria rosea），其中粘質(zhì)沙雷氏菌為對鈾敏感的微生物，具有鮮明紅色特征，考氏玫瑰菌為對鈾耐受性較好的微生物，為粉紅色，兩株微生物生長速度較快，檢測體系中粘質(zhì)沙雷氏菌與考氏玫瑰菌的比例為1:2，通過驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)該檢測體系能檢測出濃度為10 mg·L-1的鈾污染，表明該

8、體系對于檢測土壤鈾污染是有效的。
　　綜上所述，不同來源土壤中優(yōu)勢微生物種類差異較大，且土壤中不同微生物種類對鈾污染的響應(yīng)不同。本研究結(jié)果顯示即時(shí)鈾處理對土壤微生物的抑制作用比長時(shí)間鈾處理更明顯，同時(shí)鈾處理前后優(yōu)勢微生物的種類和數(shù)量發(fā)生較大變化。在不同土壤受鈾污染之后，利用氮素的微生物種類和數(shù)量都有所增加。此外，本研究通過傳統(tǒng)平板培養(yǎng)法篩選得到鈾敏感菌（粘質(zhì)沙雷氏菌）和抗性菌（考氏玫瑰菌），二者以1:2的添加比例構(gòu)建檢測體系，最低