阿特拉津（ATZ）是一种被广泛应用于农业领域的三嗪类除草剂,由于其具有毒性,在水体和土壤中的稳定性较高,可能会给环境和人类健康带来潜在的危害。生物降解是阿特拉津最安全高效的去除方法,但由于所选择的菌株可能不能在污染场地中很好地发挥作用,因此需要筛选和分离新的高效降解菌株。阿特拉津常被用于种植玉米的农田中,因此选择这类土壤能够筛选出适应当地环境的降解菌。此外,固定化载体可以提高细菌的环境适应性,因此采用生物炭负载降解菌来提高其对阿特拉津的去除效率。本文从长期施用阿特拉津农药的玉米田中筛选出3株可降解阿特拉津的菌株,并进行菌株鉴定、生长特性和降解ATZ能力的研究。为进一步提高筛选出的菌株对环境的适应性和去除效果,用500℃限氧热解后的玉米秸秆生物炭作为载体,制备了生物炭负载微生物复合材料（BD2）,通过去除动力学实验,研究生物炭、微生物及复合材料对阿特拉津废水的去除,并通过SEM-EDS、FTIR、Zeta电位等深入探讨了复合体系中生物炭与微生物去除阿特拉津的协同作用。最后,将BD2应用到ATZ污染土壤中,通过对土壤中阿特拉津的去除效果、土壤性质和土壤微生物群落的影响,为阿特拉津的生物修复提供了新的理论技术依据。通过上述研究,得出如下结论:（1）从江苏省农田土壤中,筛选出3株能够以阿特拉津作为唯一碳源和氮源的菌株D2、D6、D17,经鉴定分别属于土壤芽孢杆菌（Solibacillus）、芽孢杆菌（Bacillus）、节杆菌（Arthrobacter）。降解特性结果表明,在p H 5.0-9.0、温度20-30℃的条件下,3株菌株均具有良好的降解能力,降解效果为D2＞D6＞D17,降解效果最好的菌株D2能在18 h内将100 mg/L的阿特拉津完全降解。玉米水培实验表明,3株降解菌都能有效地缓解水体中阿特拉津残留对小麦的不利影响。最后,降解产物分析结果表明,菌株D2主要通过脱氯羟基化、加氢脱烷基化、甲基化、脱烷基化和水解等将ATZ转化为扑灭津（MEA）、去乙基阿特拉津（DEA）、阿特拉通（Atraton）、西玛津（DMA）、羟基扑灭津（HMEA）、羟基阿特拉津（HA）和羟基西玛津（HDMA）。（2）研究了在500℃温度下用限氧热解法制得的玉米秸秆生物炭（BC500）的吸附过程,吸附特性结果表明,其吸附等温线与Freundlich方程的拟合度较高（R~2=0.982-0.997）,表明BC500吸附阿特拉津为非线性吸附;吸附动力学研究结果表明,BC500对阿特拉津的吸附行为与准二级动力学更为接近（R~2=0.940-0.970）,表明其主要的吸附方式是化学吸附。随后,通过生物炭载体与菌株的浸渍吸附,制备生物炭负载微生物复合材料（简称“复合材料”）,研究表明复合材料（BD2）将浓度为20mg/L、50mg/L、100 mg/L的阿特拉津完全去除分别需要3 h、4 h、7 h,去除效果远大于单一生物炭,并能增强降解菌株对酸性条件的适应性。此外,饱和吸附后的BC500和BD2能够将阿特拉津稳定地附着在生物炭中,不造成二次污染。（3）用SEM-EDS、BET、FTIR、Zeta电位等方法研究了BC500、BD2对阿特拉津的去除作用,探究其对阿特拉津的去除机理。结果表明:玉米秸秆生物炭具有巨大的比表面积（2.1398 m~2/g）和孔径（16.7707 nm）,并且丰富的C、O、K元素为菌株的生长提供营养,促进了菌株的繁殖。BD2表面的-NH、C=O等基团是促进阿特拉津吸附的主要官能团,并可以作为菌株的电子介体,增强阿特拉津的生物转化作用;菌株的负载降低了复合材料与阿特拉津之间的斥力,有利于阿特拉津的吸附。复合材料的吸附动力学表明,复合体系在反应初期迅速降低阿特拉津的浓度,减轻了阿特拉津对细菌的毒性;生物炭中的可溶性有机物可以加快降解菌株的生长速率,对阿特拉津的降解具有促进作用;在BD2体系的吸附-降解过程中,降解的贡献率远大于吸附,且降解过程主要由微生物进行。（4）探究了生物炭（BC500）、降解菌株（D2）、复合材料（BD2）在阿特拉津污染土壤中的应用及微生物群落修复作用。结果表明:在只添加BC500时,阿特拉津在土壤中的残留量仍然很高;而添加菌株D2和BD2时,阿特拉津的去除率高达96.7%、97.11%。土壤中磷含量、DOM含量和酶活性的结果表明,BD2的加入能显著提高土壤的肥力,促进微生物对有机质的利用。利用16Sr DNA序列测定土壤中的微生物群落结构,结果表明,阿特拉津能明显提高厚壁菌门的丰度,而放线菌门和变形菌门的丰度降低。AT＿D2和AT＿BD2处理组则能提高放线菌的相对丰度,从而使群落结构更接近于原始土壤;此外,BD2加入后还显著提高了具有阿特拉津降解效果的菌株的相对丰度。结果表明,生物炭负载降解菌株可以通过改变阿特拉津对土壤微生物的作用,降低阿特拉津对土壤细菌群落的影响。