多环芳烃,是指分子结构中含两个及两个以上苯环的有机化合物,是城市地表径流污染物中的重要组成部分,部分PAHs具有“三致作用”,即致癌、致畸、致突变,且PAHs结构稳定,具有低水溶性和难以降解的特性,是一类持久性有机物,PAHs一旦进入水体中会对水生生物造成危害。美国环保署（US EPA）已将16种PAHs确定为优先控制污染物。生物滞留池指在地势较低的区域,通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水的设施,其中土壤填料层是净化污染物的主要场所,通常利用常规填料外的其他材料来改善污染物去除效果。生物质炭因其具有丰富的孔隙结构、较大的比表面积以及各种含氧活性基团而对各种污染物都有较好的去除效果。本文首先探究了高粱秸秆炭和稻壳炭两种生物质炭对水溶液中萘的吸附效果,通过对生物质炭结构的表征、理化性质的研究以及对萘的吸附动力学和吸附等温线的研究,优选出高粱秸秆炭作为生物滞留池的填料进行装置的改良;之后利用改良后的生物滞留装置去除人工模拟降雨径流中的十种多环芳烃,并对吸附在填料中的多环芳烃降解效果和降解过程优势降解微生物进行研究。通过以上研究为生物质炭的利用提供新的思路,并为生物滞留池填料层改良的工程实践提供一些参考。研究结果表明:1、500℃条件下烧制成的两种生物质炭具有比表面积大和孔隙结构丰富的特性,且高粱秸秆炭的特性优于稻壳炭。在4h内稻壳炭和高粱秸秆炭对萘吸附量迅速上升,分别为3.78mg·g-1、3.82mg·g-1。4～8h吸附量缓慢增加,8h后,两种生物质炭对萘的吸附逐渐达到稳定状态,最终对萘的吸附量分别为4.50mg·g-1、4.61mg·g-1。动力学模型拟合结果显示,两种生物质炭对萘的吸附均符合准二级模型,说明主要是化学吸附。2、吸附等温线模型拟合结果显示,高粱秸秆炭吸附更加符合Langmuir模型,稻壳炭吸附更加符合Freundlich模型。结合准二级动力学模型判断,高粱秸秆炭为单分子层化学吸附,稻壳炭为多分子层化学吸附。根据Freundlich模型中n值大小的比较可知高粱秸秆炭更有利于吸附水溶液中的萘。3、不同降雨间隔期,高粱秸秆生物质炭填料改良的三个装置对二环萘的吸附去除效果是最差的,平均去除率在57.85%～65.93%;对三环PAHs的吸附去除都取得了较好的效果,平均去除率范围为94.41%～99.03%;对四环PAHs平均去除率范围为82.90%～98.75%。5%生物质炭添加量的装置2中填料内PAHs经45天降解后去除效果如下:对二环萘的去除率为85.33%;对三环PAHs的平均去除率为74.11%;对四环PAHs的平均去除率为36.25%;可以看出填料中微生物对二环多环芳烃降解效果最好,三环次之,四环最差。4、随着取样时间的延长,装置1、2都有不同程度物种增加的趋势,最终时间点取样检测结果显示装置1和装置2的OTUs增长率分别为19.30%和39.89%。增加生物质炭的添加量有助于污染物微生物降解期间物种数量的增加。Alpha多样性中Ace和Chao指数反映的物种数量变化趋势和OTUs数量的变化趋势基本相同,随着取样时间的延长,物种数量有明显增加的趋势。Beta多样性分析中,在0d、22d、45d取样时间点上,装置1、2的样本之间微生物群落组成相似性非常高。5、微生物去除多环芳烃过程中优势菌落门水平上为变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、酸杆菌门（Acidobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、放线菌门（Actinobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、装甲菌门（Armatimonadetes）、浮霉菌门（Planctomycetes）、疣微菌门（Verrucomicrobia）和绿弯菌门（Chloroflexi）。属水平上为鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、芽孢杆菌属（Bacillus）、Aridibacter属、氢噬胞菌属（Hydrogenophaga）、黄杆菌属（Flavobacterium）、芽单胞菌属（Gemmatimonas）、蛭弧菌属（Bdellovibrio）、红球菌属（Rhodococcus）、食酸菌属（Acidovorax）、紫色杆菌属（Janthinobacterium）。