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作为持久性有机污染物(POPs)的典型代表，高分子量多环芳烃(HMW-PAHs)和有机氯农药(OCPs)具有“三致”（致癌、致畸、致突变）效应，通过食物链的传递对生态环境和人体健康造成极大危害。研究结果表明，微生物的降解与转化是消除HMW-PAHs和OCPs污染的有效方式之一。本文分别从HMW-PAHs和OCPs污染的土壤样品中筛选得到HMW-PAHs高效降解菌株Rhodococcusaetherivorans IcdP1和OCPs高效降解菌株Chryseobacterium sp.PYR2。在此基础上，系统研究了菌株IcdP1对HMW-PAHs降解效果，影响因素，降解HMW-PAHs的分子机理及菌株PYR2对滴滴涕(DDTs)和六六六(HCHs)的降解效果，评估了其在OCPs污染土壤异位生物修复中的作用。主要研究结果如下: 论文第一部分采用富集驯化的方法分离HMW-PAHs降解菌，研究了降解菌的生长情况和降解能力，并对代谢产物进行了检测，得到如下结果: 1.从焦化厂污染土壤中，筛选到一株能够降解HMW-PAHs的细菌IcdP1，初步鉴定为Rhodococcus aetherivorans。通过单因素实验和响应面分析法对菌株IcdP1降解条件进行了优化:温度31℃，pH值7.1，接种量为4％。25天能够将10 mg L-1 IcdP降解到2.73 mg L-1，降解率为72.64％。另外可降解荧蒽、芘、苯并蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[j]荧蒽、苯并芘、1，2，3，4-二苯并蒽和二苯并[a，h]蒽等8种HMW-PAHs。 2.通过SPE-GC-MS鉴定了IcdP降解过程中产生的10种中间代谢产物，得出IcdP通过不断减少苯环数目的类似漏斗模型得以降解。 论文第二部分通过基因组学和转录组学分析可能的HMW-PAHs降解基因，得到如下结果: 1.IcdP1基因组(GenBank No.CP011341)大小为5.9 Mb，GC含量为70.62％。预测编码基因3222个。有204个基因推测与芳烃化合物代谢相关，位于3个比较集中的代谢区域，分别为单加氧反应代谢区域A、双加氧反应代谢区域B和中心芳烃代谢区域C。 2.IcdP1基因组存在两类PAHs加氧酶:环羟基化双加氧酶和细胞色素P450单加氧酶。虽然具体功能还没有确定，推测可能是IcdP1降解底物谱较宽的原因。通过比较转录组分析发现50个双加氧酶基因有17个上调表达，而且有趣的是，代谢区域A中有3个CYPs是上调差异表达的，说明该区域可能是起始IcdP单加氧反应的基因岛。 3.IcdP1基因组存在三条PAHs下游代谢途径，包括原儿茶酸支路的β-酮己二酸途径，儿茶酚支路的β-酮己二酸途径和苯甲酸代谢途径。 论文第三部分通过比较蛋白质组学分析IcdP诱导下菌株IcdP1的蛋白差异表达情况。 1.通过2D DIGE找到了332个差异蛋白点（≥1.5倍），其中117个蛋白通过MALDI-TOF-TOF鉴定。代谢区域A中有4个CYPs是差异表达的，其中3个是显著上调表达，这与转录组分析一致，说明它们参与了IcdP的单加氧反应。 2.对117个差异蛋白进行了COG功能分类，说明IcdP诱导不仅影响了其代谢过程，而且在整体水平上影响了细胞过程。 论文最后一部分研究了OCPs降解菌的分离及在OCPs污染土壤异位生物修复中的作用。 1.从OCPs污染土壤中分离到一株能够降解多种OCPs的降解菌株Chryseobacterium sp.PYR2，能够在30天将50 mg L-1的HCH和DDT降解80-90％。 2.应用菌株PYR2进行了小规模的污染土壤异位生物修复实验，经过45天的修复期，土壤中DDT浓度降低80.3％，而对照组仅降解57.6％，说明PYR2菌株明显地促进了土壤中DDT的去除效果。 3.从修复土壤中提取鉴定了7种DDT代谢产物。得到一条修复土壤中DDT的代谢途径。