本论文针对含能化合物污染土壤修复的需求,利用微生物原位修复快速和耐受浓度较高、植物修复成本低、二次污染少、美化环境等优势,紧紧围绕炸药2,4,6-三硝基甲苯（TNT）、环三亚甲基三硝胺（RDX）和环四亚甲基四硝胺（HMX）等含能化合物污染土壤生物修复的关键技术问题,开展了微生物和植物筛选、菌种复配、植物-微生物联合修复体系构建及调控关键技术研发,探索了土壤含能化合物污染微生物、植物及植物-微生物联合修复机理。研究结果如下:（1）2,4,6-三硝基甲苯（TNT）、环三亚甲基三硝胺（RDX）和环四亚甲基四硝胺（HMX）显著抑制了土壤微生物呼吸、脲酶以及脱氢酶活性。炸药污染降低了土壤微生物群落结构的多样性和丰富性。其中,Sphingomonadaceae、Actinobacteria和Gammaproteobacteria微生物类群相对丰度显著增加,具有降解炸药的微生物种群开始占据土壤生态位。（2）非靶向代谢组学结果显示,炸药胁迫下,土壤差异代谢物主要为Lipids and lipid-like molecules和Organic acids and derivatives。其中,Phosphotransferase system（PTS）通路是最显著富集的途径。土壤碳水化合物、脂质以及氨基酸代谢途径受到特异性抑制。结果表明,TNT、RDX和HMX残留在土壤中,抑制土壤代谢过程,改变土壤微生物群落结构,具有显著的生态毒性效应。（3）当TNT暴露浓度为100 mg·L-1,Klebsiella variicola 30 h内对TNT降解率达到100%,OD600浊度为0.68,BOD5为950 mg·L-1。Klebsiella variicola对TNT具有较高的耐受性和高效降解能力,其降解机理是TNT诱导细胞氨基酸生物合成加快,产生蛋白酶催化TNT转化,其转化产物进一步参与了细胞代谢。Klebsiella sp.在40 mg·L-1RDX暴露下,24 h内RDX降解率达81.9%,同时Klebsiella sp.生长受抑制,糖代谢途径提高,细菌应激调节改变自身形态以耐受RDX胁迫。当HMX暴露浓度为5 mg·L-1时,Bacillus aryabhatta 24 h内HMX去除率达90.5%,OD600浊度为1.024,BOD5为225 mg·L-1。Bacillus aryabhatta对HMX具有较高的耐受性及高效降解HMX的能力,其降解机理是细菌胞外分解HMX,其转化产物进入胞内嘌呤代谢、氨基糖和核苷酸糖等通路参与了细胞代谢。（4）采用野生型植物初选、室内盆栽试验优选的方法,筛选出适合TNT、RDX以及HMX污染土壤修复的候选植物,包括:香根草（Vetiveria zizanioides（L.）Nash）、紫羊茅（Festuca rubra L.）、红三叶（Trifolium pratense L.）、黑麦草（Lolium perenne L.）、紫花苜蓿（Medicago）。紫花苜蓿72 h对TNT、RDX和HMX的降解转化率分别达到26.8%、20.4%以及18.4%。TNT、RDX以及HMX暴露导致植物光合特性和抗氧化酶系统失衡,改变了植物基础代谢,具有显著的生态毒性效应。（5）通过微生物菌株（Klebsiella variicola、Klebsiella sp.、Bacillus aryabhatta）富集培养,并与EM菌剂进行配伍,制备得到了可用于TNT、RDX以及HMX原位降解的微生物菌剂。以香根草、紫羊茅、红三叶、黑麦草、紫花苜蓿为修复植物,在最优栽培技术下,香根草、紫羊茅、红三叶、黑麦草以及紫花苜蓿辅以微生物菌剂对土壤中初始浓度为100 mg·kg-1的TNT 60天土壤残留率分别为6.24%、10.54%、13.89%、15.74%和19.05%;土壤中100 mg·kg-1的RDX残留率分别为18.4%、15.4%、13.1%、25.9%和24.4%;土壤中100 mg·kg-1的HMX残留率分别为17.8%、21.2%、21.4%、24.9%和21.6%。上述结果表明,炸药污染土壤植物-微生物共生修复效果显示出具有较高的技术应用潜力和前景。