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海上溢油经过一系列物理、化学手段应急处理后,仍然有部分溢油会随着水动力作用向岸滩漂移并使沙滩受到污染,严重影响海岸污染区域生态和景观环境。在波浪冲刷及潮汐等的作用下,部分污染石油可以与悬浮物质、海洋微生物等形成聚集体一海洋石油雪(Marine Oil Snow,MOS),增大石油的生物可利用性,进而使污染的沙滩得到一定程度的自然修复。但这种自然修复的过程比较缓慢,为加速该过程的进行,可以采用添加黏土矿物颗粒以增大悬浮颗粒物浓度、从而促进MOS生成的强化自然修复方法。海洋溢油的最终降解是通过海洋石油降解菌的作用来实现的,MOS的形成与海洋微生物群落结构的多样性息息相关。本论文通过批量摇瓶试验,首先研究自然修复条件下MOS的形成及影响因素;然后研究强化自然修复条件下,外加颗粒物对MOS形成的影响;最后采用分子生物学技术对比分析不同修复条件(自然修复和强化自然修复)、不同相(固相MOS絮体、液相水体环境及两相总体)中微生物群落结构的不同。得出主要结论如下:(1)自然修复条件下,可以观察到4种形态的MOS絮体,分别为茸状、纤维状、网状和树枝状,荧光形态呈现多样;MOS平均沉降速率为0.3451cm/s;直径大于50μm的胞外聚合物透明颗粒(Transparent Exopolymer Particles,TEP)平均数量为8,平均总表面积为1.6X 108μm2;形成MOS较适宜的盐度、pH、混合能量(摇床转速)分别为35‰、8、160r/min。(2)强化自然修复条件下,三种黏土颗粒高岭土、膨润土、硅藻土在一定程度上都促进MOS生成,其中高岭土的作用最明显;并且高岭土的最佳添加剂量为 5mg/100ml。(3)自然修复条件下,水体中微生物群落丰富度大于MOS絮体中微生物群落丰富度,且物种分布较均匀;两者相对丰度排名前3的优势菌属相同;水体中含5个独有菌属,但MOS絮体上不含独有菌属。(4)强化自然修复条件下,MOS絮体上微生物群落丰富度大于水体中微生物群落丰富度,但水体中物种分布较均匀;两者相对丰度排名前2的优势菌属分别为Alcanivorax、Idiomarina 和 Alcanivorax、Paraglaciecola;MOS絮体上含3个独有的菌属,水体中仅含有1个独有菌属。(5)自然修复和强化自然修复MOS絮体中微生物群落对比分析结果表明,加入高岭土的强化自然修复增加了 MOS絮体上微生物群落的丰富度和均匀度;自然修复和强化自然修复水体中微生物群落对比分析结果表明,强化自然修复也增加了水体中微生物群落的丰富度和均匀度增加。(6)自然修复和强化自然修复两相总体微生物群落对比分析结果表明,强化自然修复两相总体微生物群落结构的丰富度、均匀度大于自然修复两相总体微生物群落的丰富度和均匀度;强化自然修复明显减弱了Pseudoalteromonas、Pseudomonas、Amorphus、Flavobacterium 的丰度,增大了Idiomarina、norank_f_ODP1230B8.23、unclassified_f_Flavobacteriaceae的丰度;(7)在纲水平上,自然修复菌类主要的纲依次为:γ-变形菌纲、α-变形菌纲、黄杆菌纲、芽孢杆菌,强化自然修复菌类主要的纲依次为:γ-变形菌纲、黄杆菌纲、α-变形菌纲、梭菌纲;两者共有的石油降解菌属主要为Alcanivorax、Pseudoalteromonas、Idiomarina、Pseudomonas、Vitellibacter、Paraglaciecola、Flavobacterium、Sulfitobacter和Cycloclasticus。