中文摘要：

中俄输油管道（漠大线）即将开工建设，全线将采用常温埋地式敷设方式。漠大线穿越相对高温敏感的大片不连续、岛状冻土、零星多年冻土和季节冻土区。管道可能因受力不均匀引发的差异性沉降，腐蚀、机械故障、操作失误等因素而突发泄漏，尤其是在运营初期和后期突发泄漏的风险较高。由于管道穿越中国主要的森林、湿地分布区，影响东北地区的重要生态屏障，而冻土生态系统对石油泄漏污染比较敏感，所以，有关该区突发性油气泄漏的生物降解是目前急需开展的研究。我国东北北部冻土赋存条件特殊，目前尚未对该冻土区油污的生物降解做系统研究。因此，本研究将石油污染土壤的微生物降解研究与当地的气候条件和环境因子紧密结合起来，研究管道沿线冻土活动层微生物的种群及生物降解特征，从中筛选可降解石油烃的微生物，为建立起冻土环境下切实可行的石油污染土壤的生物降解技术提供重要支撑。

结论摘要：

本项目对中俄输油管道沿线4个样点的土壤样品做了8个星期的受控污染研究。实验结果表明，约85%的研究样本中，微生物数量的本底值为107 cells/g土壤，仅5%的样品数量级为108，其余的10%则为106。加入原油后，微生物数量级逐渐下降。在第2个星期，所有样品均低于107，第8个星期大多数样品（51%）数量级在104，其余则为103甚至更低。高通量测序分析显示石油烃污染也改变了细菌的群落结构。在phylum水平上，最显著的变化是Proteobacteria细菌成分比天然本底显著提高，重度污染下可占OTUs总丰度的93.73%。其次，Actinobacteria比例也明显升高。尤其在活动层的浅层，Actinobacteria门细菌可从天然本底中的1.75%骤增至总数的66%。此外，Firmicutes, Acidobacteria, Bacteroidetes和Chloroflexi类群的细菌也是重要的组分。Family水平上，天然群落中共检测到223科细菌；在中度（30%, v/w）污染8w之后，细菌群落减少到178科；在重度(50%)污染之下，4个用于实验的活动层浅层样品中，共有的细菌门类降至142科。在中度污染下，所有样品中只有10科细菌的平均丰度超过总数的1%。其前5科（类群）分别为Caulobacteraceae, Sphingomonadaceae, No_Rank, Comamonadaceae和Alicyclobacillaceae，分别占总数的9.29%，8.71%，6.87%，2.50%和1.79%。在重度污染下，丰度超过总数1%共有细菌仅有5个科(类群)，分别是Sphingomonadaceae (2.52%), No_Rank (1.96%), Alicyclobacillaceae (1.75%), Caulobacteraceae (1.74%)和Micrococcaceae (1.46%)。聚类分析表明，天然细菌群落和污染后的群落结构差异明显。可能是因为石油烃污染物毒害胁迫和选择作用，微生物群落表现出以可以耐受/降解石油烃为主的趋同变化。从石油烃的角度来看，总石油烃(TPHs)变化和标志化合物（C17/Pr,C18/Ph）均显示生物降解过程发生。总体上，表层样品的生物降解程度较高，低度污染下的生物降解水平较高。