石油烃厌氧微生物降解是目前研究的一个重要方向,对油藏残余油生物气化开采和石油污染生物修复具有重要的理论意义和应用价值。本文针对石油烃厌氧降解,以典型油藏产出液样品和地表含油污泥为对象,利用分子生物学方法系统研究了微生物群落结构、不同还原条件下菌群结构演化的特点,在此基础上,构建了烷烃厌氧降解产甲烷菌系,分析了体系运转过程中的菌群变化及石油烃厌氧降解机制。环境样品16S rRNA克隆文库分析表明,油藏样品细菌中y-Proteobacteria出现频率最高,在7个细菌克隆文库中均检测到,且低温油藏中所占比例高于高温油藏,其克隆数占文库克隆总数的百分比的平均值约为37%；Firmiucutes次之,在7个细菌克隆文库中有6个检测到,高温油藏中都有发育,其克隆数占文库克隆总数的百分比的平均值约为20%；典型对应分析(CCA)表明环境因素(温度、矿化度和Cl-浓度)分别影响不同的细菌类型。对6个不同油藏古菌的克隆文库分析表明,大部分属于产甲烷菌,氢营养型的产甲烷菌类型最丰富：典型对应分析(CCA)表明温度是油藏中古菌类型分布的主要影响因素,Cl-浓度及矿化度次之。含油污泥样品细菌中β-Proteobacteria和Chloroflexi为优势菌,分别占克隆总数的47%和28%；含油污泥古菌中,嗜甲基的产甲烷菌Methanomethylovorans和氢营养型产甲烷菌Methanolinea同时存在。上述研究结果与文献中已报道的结果一致。在检测的3个油藏样品中,从1个样品中检测到苯基琥珀酸盐合成酶基因(bssA),3个样品中检测到烷基琥珀酸合成酶基因(assA),表明油藏中可能存在以富马酸加成反应为活化方式的厌氧芳烃和烷烃的生物降解。以油井产出液为对象,分别在硫酸盐还原、硝酸盐还原及产甲烷三种条件下构建了厌氧混合烷烃降解体系。经过356天厌氧培养,三种体系中混合烷烃(C15-C20)都发生不同程度的降解。在产甲烷体系中,甲烷产量达到77μmol; 16S rRNA克隆文库分析表明,硝酸盐还原体系细菌组成为y-Proteobacteria,β-Proteobacteria, a-Proteobacteria和Bacteroidetes;产甲烷体系细菌组成为Actinobacteria和Nitrospira,以Actinobacteria为主；硫酸盐还原体系细菌组成与产甲烷体系相同,但Nitrospira丰度最大。利用assA和mcrA功能基因分析推测产甲烷体系中可能存在以富马酸加成反应为活化方式的厌氧降解烷烃产甲烷过程的生物降解。利用油井产出液中微生物,以混合烃(C15-C20)为碳源,构建了厌氧降解烷烃产甲烷体系。在37℃下培养274天,混合烷烃发生了明显降解,体系产出甲烷538μmol,烷烃到甲烷的转化率5.7%; 16S rRNA克隆文库分析鉴定体系中的细菌包括Firmicutes, Proteobacteria, Deferribacteres和Bacteroidales;古菌包括Methanosarcinales和Methanobacteriales。以含油污泥中微生物为菌源构建了厌氧烷烃(C15-C20)降解产甲烷菌系。添加混合烷烃的一次转接体系,在37℃下培养500天,约10%的混合烷烃发生了降解,共产生了甲烷18μmol,烷烃到甲烷的转化率19.7%；对照分析了原始含油污泥样品、未添加烷烃培养475天的初级培养体系,以及利用初级培养体系进行一次转接并添加混合烷烃培养500天的体系中微生物群落结构及苯基琥珀酸盐合成酶基因(bssA)和烷基琥珀酸合成酶基因(assA),研究表明从初级培养体系到烷烃培养体系,碳源类型变化引起了菌群结构从厌氧降解芳烃产甲烷菌群向厌氧降解烷烃产甲烷菌群的转变。本研究对象为不同温度下的含烃环境样品,菌群结构及其演变以及烃降解机制分析等研究成果丰富了微生物厌氧烷烃降解规律的认识,在利用厌氧烃降解进行油藏残余油生物气化开采和石油污染生物修复的基础理论和实际应用方面具有重要的价值。