重金属和多环芳烃是湿地土壤污染中的典型污染物,对温州龙湾码头和龙湾炮台两个地点的土壤样品进行测定分析,结果表明铬和芘的含量较高,浓度最高可达104.85mg kg-1和93.24mg kg-1。因此,本课题以铬和芘作为微生物修复研究的模型污染物。微生物修复法作为一种环境友好型技术,受到越来越多的关注,针对特定的污染物,通过投加优势菌株,提高污染修复效果。从温州龙湾码头油污湿地沉积物中筛选出了两株芘优势降解菌W1和W2,经过16S rDNA鉴定表明两株芘降解菌均属于芽孢杆菌属。这两株菌的最适生长温度为30℃,最适pH为7.0,最适盐度为0~1.0%。在温度为30℃,pH为7.0,芘初始浓度为32mg L-1的条件下,两株菌对芘具有最高的降解率。培养7天,芘降解菌W1能够去除70.7%的芘,W2能够去除65.7%的芘。然而,在铬胁迫下,两株芘降解菌对芘的降解明显受到抑制,为了提高芘的去除率并且同时去除六价铬,本实验又引入了一株铬还原菌Y2,将三株菌构建成混合菌群。拮抗反应和耐受性测试表明这三株菌彼此之间不存在拮抗作用,菌株对含有25mg L-1Cr(VI)和50mg L-1芘的溶液均具有一定的耐受性,因此,将这三株菌构建成菌群用于修复芘-Cr(VI)复合污染土壤。摇瓶实验结果表明混合菌群能够有效地去除溶液中的芘和六价铬,去除率分别为46.4%和40.2%。然而,外源微生物添加到污染土壤中因土著微生物的竞争作用,污染物的毒性作用以及原生动物的捕食而难以存活,修复效果往往不理想。而将微生物固定在载体上,利用载体的保护作用,提高外源微生物的存活能力,从而实现良好的修复效果。本实验选用芦苇秸秆、菠萝皮、甘蔗渣和柚子皮制备的生物炭以及活性炭作为固定化载体,以吸附或者包埋的方式固定微生物,研究在Cr(VI)胁迫下对芘的降解能力,结果表明芘降解菌以包埋的方式固定在菠萝皮生物炭上具有最高的芘降解率,培养40天,能够降解76%的芘。为进一步优化固定化载体性能,考察了350、500和750℃制备的菠萝皮生物炭对芘和Cr(VI)的吸附性能影响以及海藻酸钠浓度对固定化小球机械强度和传质性能的影响,结果表明,750℃制备的生物炭对芘和Cr(VI)的吸附能力显著高于350℃和500℃制备的生物炭,5%(w/v)海藻酸钠制备的固定化小球具有较好的机械强度和传质性能。最后,将混合菌群吸附固定在750℃制备的菠萝皮生物炭上,然后用5%(w/v)的海藻酸钠溶液包埋固定,修复芘-Cr(VI)复合污染土壤,结果表明:培养28天,以生物炭为载体的包埋菌群能够有效去除土壤中芘和总Cr(VI),去除率分别为82.32%和55.64%。相比生物炭吸附固定菌群和游离菌群处理组,添加以生物炭为载体的包埋菌群能显著提高土壤微生物活性及其对碳源的利用能力,多样性指数及聚类分析表明添加生物炭固定化包埋菌群的土壤微生物群落功能多样性相对较丰富。