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六氯苯(Hexachlorobenzene,HCB)是环境中难降解的持久性有机污染物之一,它容易在沉积物中吸附和累积,并通过食物链传递进入人体,对人体产生致癌、致畸、致突变的毒性效应。因此,如何有效去除环境介质中的HCB成为全球关注热点。人工湿地技术因在去除环境污染物中具有高效、经济和环保的特点而得到广泛应用,但是目前关于人工湿地中有机污染的去除机制还不太清楚。本研究选择人工湿地植物—普通芦苇(Phragmites australis)和狭叶香蒲(Typha latifolia)来构建湿地微宇宙系统处理HCB污染,旨在论证人工湿地挺水植物根际效应在HCB生物降解中的作用。得出的主要结论如下。(1)通过水培试验,研究不同浓度HCB胁迫对六氯苯根际降解的影响。发现:狭叶香蒲促进六氯苯的降解;低浓度HCB(1 mg/L)胁迫下,香蒲通过代谢降低水溶液pH、增加TOC来改善根际环境,有利于根际降解,且低浓度下HCB的根际降解,符合有机污染物去除的一级动力学方程;而高浓度HCB(10 mg/L)胁迫限制香蒲生长,减缓了香蒲根际降解HCB的作用;水培环境下,根际细菌多样性比较简单,厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)是香蒲根际细菌的主要门类。(2)通过构建人工湿地微宇宙系统,研究在HCB降解过程中,根系分泌物(糖、氨基酸和蛋白质)和土壤酶(脱氢酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶)活性的含量变化。结果表明,在芦苇和香蒲组中,HCB含量和土壤根系分泌物间无相关性;3种土壤酶随着HCB胁迫处理都呈现增多趋势,只是反应时间有所差别,土壤脱氢酶对HCB最为敏感,其次为多酚氧化酶,最不敏感的为过氧化氢酶;芦苇和香蒲组HCB含量与土壤酶活性基本呈负相关,其中HCB含量与脱氢酶和多酚氧化酶活性显著相关(P<0.05)。(3)对人工湿地根箱采用隔层分区法,通过尼龙网插片实现了根系生长区和远根际区域的分别采样,据此分析在距离根系远近不同时,HCB的消减、根系分泌物、土壤酶以及微生物种类和数量的行为差异。结果发现,91天后,HCB在未种植植物的对照组土壤中降解了 29%,在种植芦苇和香蒲的根际土壤中分别降解40%和46.5%,非根际土壤中分别降解35.5%和31.2%,HCB消减呈现出根际区>远根际区>无根系生长区的趋势;芦苇和香蒲根际土壤中分泌物含量和土壤酶活性均大于非根际土(R/S>1),且香蒲组分泌物含量高于芦苇组;土壤微生物种类和数量表现为:细菌>放线菌>真菌,细菌占三种微生物总量的98%左右,且三种菌群的根际效应突出。(4)以细菌作为根际微生物的代表,研究HCB消减中根际细菌群落的响应过程。结果显示,在湿地土壤中,种植芦苇和香蒲的根际微生物多样性表现为先上升,后下降再到稳定状态,对照组表现为先下降再达到平稳水平;在发展出的HCB耐受菌中,包含已报道具有HCB降解能力的菌属(PseudomonasandBacillus cereus);在种植不同植物的湿地土壤细菌克隆文库中,菌群的种类组成及相对多度差别显著,香蒲根际细菌的多样性高于芦苇和对照组。