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氯苯化合物(CBs)是指苯环上的氢被氯原子取代的化合物，从一氯苯(MCB)至六氯苯(HCB)共12种同系物。CBs具有毒性、持久性、生物蓄积性和长距离迁移性。CBs可以沿食物链传递，危害人体健康。HCB和五氯苯(PeCB)先后被斯德哥尔摩公约列入持久性有机污染物(POPs)名单。HCB、PeCB、1，2，4，5-四氯苯(1，2，4，5-TeCB)和1，2，4-三氯苯(1，2，4-TCB)也己被美国环保署列为优先控制污染物名单。由于其广泛使用，在土壤、水体、大气、沉积物、活性污泥和生物体等各种环境介质中均有检出。因此，如何消除环境中的CBs受到广泛关注。土壤是环境中CBs的汇，对土壤中CBs的微生物降解及其生物有效性的研究将对CBs污染土壤的生物修复以及生态风险评价提供理论依据。
本文以典型CBs为研究对象，选取某CBs生产厂周边蔬菜地作为调查点，分析土壤中CBs残留现状、解析土壤中CBs的来源；通过生物强化实验和双液相体系研究了不同来源污染土壤中土著微生物对CBs的降解能力，明确了污染程度和污染年限对土著微生物降解活性影响的不同；通过化学溶剂提取方法以及蚯蚓富集实验，揭示了土壤中CBs的解吸动态并建立了土壤中CBs生物有效性的评价方法；结合小麦秸秆生物质炭对CBs的吸附机理研究，阐明了生物质炭对土壤中CBs环境行为的影响。本文得出的主要结论如下：
1.在我国某CBs生产厂附近的蔬菜地土壤中，除MCB外所有的CBs同系物均有检出。总CBs残留浓度为71.06-716.57 ng g-1，均值为434.93 ng g-1，且CBs的主要成分为二氯苯(DCBs)>三氯苯(TCBs)>四氯苯(TeCBs)。对单一化合物而言，1，2，4-TCB含量最高。尽管六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)已被禁用多年，但在该土壤中仍有所检出。总HCHs残留浓度为11.32-55.24ng g-1，总DDTs残留浓度为195.63-465.58 ng g-1。生态风险评价结果表明，该地点存在的高潜在生态风险的物质为TCBs和TeCBs。
2.以长期污染土壤中的土著微生物为接种来源，通过生物强化实验接种至人为污染的农田土壤中。结果表明，接种促进了1，2，4-TCB的降解、抑制了挥发，且降解越多、挥发越少。降解过程符合修正的一级反应动力学。自然老化的1，2，4-TCB生物有效性显著低于新添加1，2，4-TCB。1，2，4-TCB的降解伴随有氯离子的释放，不同微生物来源其脱氯动态不同。土著微生物降解活性受污染程度影响更为显著。
3.建立了由硅油和无机盐溶液所组成的双液相体系中CBs的萃取、降解检测方法。双液相体系可以抑制TCBs挥发，提高挥发性有机污染物的生物有效性。双液相体系中，1，2，3-TCB和1，2，4-TCB的降解优于1，3，5-TCB。结果表明土著微生物对CBs的降解能力不仅与化合物结构有关，而且与污染物在土壤中的残留浓度密切相关。
4.利用聚2，6-二苯基对苯醚(Tenax-TA)连续提取，阐明了老化土壤中HCB和PeCB的解吸动态符合快速-慢速-非常慢速三相动力学模型。老化2年土壤中CBs的非常慢速解吸组分约占68％。老化时间显著影响土壤中CBs的生物有效性，土壤中CBs浓度对其生物有效性无显著影响。利用Tenax、羟丙基-β-环糊精(HPCD)、丁醇提取等化学提取方法较总量提取更能反映土壤中CBs的生物有效性，且3种方法提取率与蚯蚓对CBs的富集线性相关。基于化学提取浓度得到的蚯蚓对CBs的生物富集因子变异系数更低。蚯蚓对HCB的生物富集因子显著高于PeCB。
5.由小麦秸秆500℃下热解制备的生物质炭对HCB和PeCB的吸附符合Freundlich方程，且吸附等温线呈线性、吸附能力分别比土壤高42倍和65倍。傅里叶转换红外光谱表明生物质炭对HCB的吸附是以物理吸附为主。土壤中添加生物质炭后抑制CBs的消解和挥发。0.1%生物质炭添加量显著提高了土壤中CBs的残留浓度。丁醇和HPCD化学提取方法以及蚯蚓富集实验结果表明，土壤添加生物质炭后，CBs的生物有效性显著降低，并且生物质炭添加越多、生物有效性越低。在生物质炭存在下，丁醇、HPCD提取与蚯蚓对CBs的富集线性相关。