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本文研究了不同水分条件下河流湿地土壤中加入高浓度(10mg-kg-1)和极高浓度(200mg-kg-1)芘后,芘降解过程、芘生物有效性和土壤酶活性的长期动态变化。培养91天后,高浓度处理的芘残留率在淹水和非淹水条件下分别为79.0%和51.4%,而极高浓度处理的芘残留率在淹水和非淹水条件下分别为61.1%和33.9%。利用Tenax-ta树脂提取的快速解吸态生物有效芘浓度在淹水和非淹水条件下高浓度处理接近,分别为1.01mg.kg-1和1.23mg.kg-1,极高浓度处理的相应值分别为20.31mg-kg-1和9.44mg.kg-1。采用四参数Logistic模型能够精确地拟合芘降解过程和生物有效性变化过程(P<0.0001)。土壤蔗糖酶、脲酶和多酚氧化酶对芘污染敏感,而过氧化氢酶对芘污染不敏感。与未灭菌处理相比,灭菌处理土壤中芘的降解幅度较小,因此,土壤中可能存在对芘耐受或降解的土著菌群。本试验在长期人工污染(芘)的河流湿地土壤中分离得到两株芘降解效果较好的菌株HL1和WN4,经鉴定HLl为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis), WN4为粘着剑菌(Ensifer adhaerens).试验得出菌株HL1和WN4在12天后对芘(50mg·L-1)的降解率分别为46.64%和58.05%,二者混合所得菌群(WH)在12天后对芘(50mg.L-1)的降解率达到78.09%。菌株HL1、WN4和菌群WH降解芘的最适培养条件为:芘的初始浓度为50mg.L-1,培养温度为30℃,培养pH值为8。共代谢试验结果显示以水杨酸、琥珀酸和葡萄糖为共代谢底物时,菌群对芘降解效能较好。从芘污染土壤中筛选得到的混合菌群WH用于土壤芘生物修复研究,结果表明土壤灭菌处理芘去除率明显低于不灭菌处理。添加目标菌群WH后,处理NS200s、S200s、NS1Os和S10s的残留率也比NS200、S200、NS10和S10分别低17.5%、26.5%、27.0%和10.5%,在极高浓度(200mg.kg-1)下加入秸秆的处理(NSJ200s和SJ200s)与未加秸秆处理(NS200s和S200s)相比降解效果更佳,在高浓度(10mg.kg-1)下接入秸秆的处理(NSJ10s和SJ10s)与未加秸秆处理(NS10s和S10s)相比降解效果没有明显的改善。芘对土壤微生物群落有明显的影响。土壤培养90d后芘对微生物总量和细菌的数量影响不大,而放线菌和真菌的数量减少了一个数量级。DGGE图谱也表明细菌和真菌群落结构发生明显变化,从而支持了微生物平板计数结果。综上所述,本文首次采用四参数Logistic模型精确地拟合了芘降解过程和生物有效性变化过程。本研究为认识多环芳烃等疏水性有机污染物的微生物降解及其对土壤微生物的生态毒理性提供了理论依据。