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多环芳烃是一类具有苯环密集排列结构的重要环境污染物，具有致癌、致突变和生殖毒性，特别是四个及以上苯环组成的高分子量多环芳烃，在环境中具有存留时间长、难以降解的特性，对整个生态系统以及人体健康造成严重的危害，因此其治理一直受到人们的广泛关注与重视。相较其他方法，生物修复具有操作简单、成本低、无二次污染的优势。但是土壤中原有的土著微生物由于其数量少，活性低，所需的降解周期长，在实际的修复过程中受到一定的局限性，而通过实验室富集培养得到的优势微生物，由于其活性高，降解周期短的特点，在实际应用中具有较好的降解效果及广泛的应用前景。 本文针对北京东郊的焦化厂受多环芳烃污染五十多年的重污染土壤，以高效降解菌株Kocuria sp.P10和黑麦草作为生物修复材料，共设计四组实验体系，包括对照组(N)、微生物修复组(J)、植物修复组(Z)和微生物-植物联合修复组(JZ)，进行为期75天的生物修复实验;并分别于0，15，30，45，60，75天对各组实验样品中的环芳烃残留量进行测定及分析。同时，还分别运用454-高通量测序方法分析了生物修复过程的菌群结构变化以及Kocuria sp.P10在土壤中的定植情况，结合多种土壤酶（包括多酚氧化酶、脱氢酶和过氧化氢酶）活性的监测结果，综合评价不同修复策略在实际修复过程中的效果。结果表明，四种修复方法对于土壤中多环芳烃的去除效率依次为JZ组(69.6％)＞J组(59.7％)≈Z组(60.8％)＞N组(35％)，特别是针对土壤中高分子多环芳烃的降解具有明显的效果，降解效率依次为JZ组(62.7％)＞J组(44.3％)≈Z组(43.8％)＞N组(27.4％);与对照组相比，各种修复方法均可以明显促进多环芳烃总量的去除(P＜0.05)，此外，对于土壤中难以降解的高分子量多环芳烃的去除效果也十分明显(P＜0.001)，尤以微生物—植物联合修复方法为佳。结合生态学分析方法发现，接种菌株Kocuria sp.P10不仅能够对于土壤中的多环芳烃具有明显的去除效果，对于黑麦草的生长也具有显著的促进作用(P＜0.05);其中，微生物-植物联合修复还能够促进土壤多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性，并且土壤中多环芳烃的降解同土壤脱氢酶活性成负相关性。进一步通过454高通量测序结果分析发现，Kocuria sp.P10能够在土壤中定植，但并不对原有土著微生物群落产生影响。此外，土壤的微生物群落随着修复进程而改变，菌群的丰度指数和多样性指数逐步提高，尤以微生物-植物联合修复组的修复效果最为显著。群落结构分析表明，Betaproteobacteria和Gammaproteobacteria作为优势菌群普遍存在于修复实验各个阶段，其中以Actinobacteridae的减少最为显著，所占的百分含量由最初的37.8％降到4％。而Flavobacteria和Acidobacteria门的比例显著上升，逐渐成为优势菌群。特别需要强调的是，作为健康土壤优势类群的Acidobacteria门，其比例与土壤中多环芳烃的去除率存在显著的正相关性，可以作为修复的指示菌群。综上所述，修复过程中土壤生态系统逐渐向健康的生态系统转变。 本研究在室内小规模修复的基础上进行了室外中试规模的生物修复实验，利用高效降解菌株Kocuria sp.P10与产乳化剂菌株Em1联合修复。150天后，实验组(S)对于多环芳烃的降解率提高52.3％;454高通量测序及分析表明，菌株P10和Em1均可在土壤中定植，但对土壤中的土著微生物群落没有明显的影响;同时在修复后期也发现了增长迅速的酸杆菌门菌群，进一步说明了酸杆菌门菌群可以作为生态修复的指示菌群的作用。综上，利用菌株Kocuria sp.P10与黑麦草联合修复的方式以及同乳化剂产生菌联合修复的模式均为有效且安全的修复方法，同基因改造的工程菌相比，使用天然分离得到的高效降解菌株不会造成由于外源基因扩散引发的生物安全问题。因此，在多环芳烃的土壤降解中具有广泛的应用前景。