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多环芳烃是土壤环境中普遍存在的一类持久性有机污染物，具有致癌、致畸、致突变效应。农田及场地土壤多环芳烃污染与修复研究受到国内外环境科技工作者的广泛关注。本文结合我国土壤中多环芳烃污染状况，在实验室前期研究的基础上，重点开展污染农田土壤中多环芳烃的消除及其控制因素研究，主要内容包括：钢铁厂附近多环芳烃污染农田土壤的黑麦草原位连续修复效应，煤气站附近农田土壤的微生物、植物异位修复，温度、水分、生物表面活性剂对土壤中多环芳烃消除的影响，土壤类型及老化过程对土壤中苯并[a]芘消除的影响，土壤中苯并[a]芘降解产物、代谢途径和降解微生物等研究，旨在为多环芳烃污染农田土壤生物修复提供新的科学依据和新的技术途径。
本研究的主要结果总结如下：
1、选用黑麦草对钢铁厂附近受多环芳烃长期污染的农田土壤进行了20个月连续的原位植物修复试验。田间试验结果表明，经过种植黑麦草后，土壤中总多环芳烃含量由原来的1.39×103 mg kg-1下降到1.06×103 mg kg-1，去除率达到23.4％，显著高于不种植物的土壤中的去除率(1.2％)。土壤中三环、四环、五环和六环多环芳烃的去除率分别为30.9％、25.2％、21.2％和16.3％，多环芳烃的去除率随苯环数的增加而降低。种植黑麦草的土壤中氧化还原酶活性、微生物功能多样性显著高于不种植物的对照，土壤生态功能得到改善。因此，对于类似钢铁厂附近受多环芳烃污染程度较轻的农田土壤，种植黑麦草进行原位修复具有较好的应用潜力。
2、应用多环芳烃降解菌(HPD-2)菌液与高效降解微生物制剂(EM菌液)对煤气站附近受多环芳烃污染较重的农田土壤进行了30天的异位修复。结果显示，在本试验条件下，接种HPD-2和EM菌液对该污染土壤中多环芳烃总量的去除无明显促进作用。在温度为28℃，水分为60％田间持水量的恒温恒湿条件下培养30天，该污染土壤中苯并[a]芘的去除率可高达.59.4％～69.4％。
3、利用盆栽试验研究了种植紫花苜蓿和施用酸性有机肥对污染较重的农田土壤中多环芳烃消除的影响。结果表明，添加该有机肥促进了土壤中总多环芳烃的消除，而种植紫花苜蓿无明显促进作用。未灭菌土壤中的苯并[a]芘去除率(60.6％～75.8％)显著高于灭菌土壤中苯并[a]芘去除率(8.8％)，表明土壤微生物降解作用是土壤中苯并[a]芘消除的主要原因。土壤中苯并[a]芘去除率与土壤pH之间存在负相关关系，与无机氮含量之间存在正相关关系。适当降低土壤pH和添加有机肥可促进该污染土壤中苯并[a]芘的消除。
4、利用泥浆反应和恒温培养的方法研究了土壤pH、温度、水分和生物表面活性剂对土壤中多环芳烃消除的影响。结果表明：酸性条件有利于苯并[a]芘等五环和环多环芳烃的消除，中性条件有利于菲等三环和四环多环芳烃的消除：较高温度(40℃)和湿润(40％WHC到60％WHC)条件有利于土壤中多环芳烃(特别是苯并[a]芘)的消除；添加鼠李糖脂(生物表面活性剂)浓度在300 mg L-1以下对土壤中三环和四环多环芳烃的消除有促进作用。
5、土壤中苯并[a]芘的消除速率与土壤类型及老化程度有关：长期污染土壤中，苯并[a]芘的去除率与速效氮磷含量呈正相关关系；模拟污染土壤中，苯并[a]芘的去除率与有机质、氮磷钾含量呈负相关关系，四种类型土壤中苯并[a]芘的消除由快到慢依次为：红壤、潮土、黑土和水稻土。
6、利用GC-MS和稳定同位素探针的方法研究了土壤中苯并[a]芘的降解机理。研究结果初步表明，土壤中苯并[a]芘的去向可能包括：矿化为CO2；转化为芘、屈和苯并[a]蒽等结构更简单的化合物；被微生物用于合成自身DNA等结构物质。