随着经济的快速发展,我国局部地区农田土壤中的多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)污染问题逐渐显现并日趋严重。PAHs是一类由多个苯环稠合而成的有机物的统称,低分子量的PAHs(<4环)有剧烈的毒性,一些高分子量的PAHs(≥4环)已被证明具有致癌、致畸、致突变的“三致”效应,其环境风险不容忽视。本文紧密结合江苏无锡某农田土壤PAHs污染状况,在国内外相关研究现状与趋势的分析的基础上,重点开展了PAHs污染农田土壤的生物协同修复和有机废弃物调控强化修复的研究,主要包括PAHs)亏染土壤的微生物-表面活性剂强化修复,污染土壤的植物-微生物-表面活性剂根际协同修复作用以及有机废弃物对植物-微生物强化修复的调控作用,旨在为PAHs污染土壤的原位生物协同修复技术和生态调控技术的发展提供新的理论基础和方法。本研究的主要结果如下：(1)通过温室土培实验,研究了单独或联合接种PAHs专性降解菌(Bacillus sp.; Flavobacterium sp.)(DB)和添加生物表面活性剂-鼠李糖脂(Rhamnolipids)(RH)强化微生物修复PAHs长期污染土壤的效果。结果表明：接种PAHs专性降解菌、添加鼠李糖脂能明显促进土壤中PAHs总量和各组分PAHs的降解。经过90d培养后,DB、RH和RH+DB处理土壤PAHs的降解率分别为21.3%、32.6%、36.0%,较对照分别提高了333.0%、563.3%、633.0%。接种PAHs专性降解菌对高分子量PAHs的降解促进作用大于对低分子量PAHs的。此外,随着苯环数的增加,土壤中15种PAHs平均降解率逐渐降低。同时也发现DB、RH+DB处理土壤中脱氢酶活性、多酚氧化酶活性和PAHs降解菌数量显著高于CK、RH处理,但是CK与RH处理没有显著差异,说明PAHs专性降解菌、鼠李糖脂在促进土壤中PAHs的降解方面有不同的机制。(2)通过温室盆栽试验,研究了紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、PAHs专性降解菌、AM菌根真菌(Glomus caledonium L)和鼠李糖脂对PAHs长期污染土壤的联合根际协同修复效果,研究结果表明：单接种PAHs专性降解菌(47.9%)的修复效果好于单接种菌根真菌(46.4%)和单添加鼠李糖脂(30.0%)；两两因素联合修复作用显著提高了PAHs降解率,其中PAHs专性降解菌与菌根真菌协同修复效果较好；紫花苜蓿-PAHs专性降解菌-菌根真菌-鼠李糖脂组合的根际生物协同修复效果最好。降解率最高达到66.7%。另外,随着苯环数的增加,土壤中15种PAHs的平均降解率逐渐降低。添加鼠李糖脂、接种微生物能够促进各环PAHs的降解,其中对高分子量PAHs降解的促进作用大于对低分子量PAHs的降解促进作用。土壤PAHs降解率与土壤脱氢酶活性、多酚氧化酶活性和PAHs降解菌数量呈正相关关系,添加鼠李糖脂、接种微生物提高了土壤脱氢酶活性、多酚氧化酶活性和PAHs降解菌数量,从而促进了土壤PAHs的降解。(3)在温室盆栽条件下,通过添加造纸干粉和发酵牛粪、接种PAHs专性降解菌,研究了利用有机废弃物对紫花苜蓿-PAHs专性降解菌修复PAHs长期污染土壤的调控作用。结果表明,接种PAHs专性降解菌、添加造纸干粉和发酵牛粪能促进紫花苜蓿的生长和土壤中PAHs的降解,在添加低含量有机废弃物时效果最佳。培养60d后,接种PAHs专性降解菌、添加造纸干粉(低、高含量)和发酵牛粪(低、中、高含量)对PAHs降解率分别为25.8%、34.9%、32.0%、43.7%、27.7%、21.9%,均高于对照处理(5.6%)。另外,随着PAHs苯环数的增加,其平均降解率逐渐降低,但是接种PAHs专性降解菌、添加造纸干粉和发酵牛粪对高分子量PAHs的降解促进作用大于低分子量PAHS。同时也发现土壤中脱氢酶活性和PAHs降解菌数量与土壤PAHs的降解率呈极显著正相关关系。