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矿井地下水中多环芳烃的污染主要由人类的遗留有机物质、煤及煤矸石的淋滤等造成。微生物降解是处理地下水PAHs污染的最佳途径,因此为保障矿井关闭后矿井地下水的安全有必要探讨讨微生物群落对矿井地下水环境的修复规律及可行性。在自然环境中,微生物均以群落形式存在,所以本文以中间产物-底物模式,从污染的矿井污泥中以菲、邻苯二酚及菲+邻苯二酚为底物,筛选多环芳烃的优势降解菌群,模拟关闭矿井环境,探究不同条件下三种菌群分别对多环芳烃的降解规律。通过不同时间段的微生物群落多样性分析观察微生物群落结构的变化,探究优势降解菌群降解菲的主要途径。主要结果如下:(1)以某矿井污泥为菌种来源,筛选优势降解群落F-1、F-2、F-3,经高通量测序分析,三个菌群的群落组成分别以Cupriavidus、Paenibacillus、Bacillus为主。(2)菌群在不同条件下对菲的降解:F-1菌群在TDS=3000mg/L,pH=9,T=30℃时对菲的降解率25d后达到97.6%,但对环境要求较高对环境因素的变化较为敏感;F-2菌群适宜于pH=5,TDS=1000mg/L、T=40℃条件下,25d后降解率可在60%左右;F-3在三个菌群中降解率的波动最为平缓,在TDS>1000mg/L条件下降解效果均在45%以上,对环境适应性最好。(3)不同因素下群落的演替:分别对菌群F-1、F-2及F-3在不同矿化度(1000mg/L、3000mg/L、5000mg/L)、pH(pH=5、7、9)及温度(20℃、30℃、40℃)条件下的第5d及第25d的菌落组成进行16SrDNA测序分析,通过细菌群落组成探究优势菌属变化,利用热图分析通过菌落结构变化推测群落演替规律。得出以下结论:盐度、pH、温度、DO某个因素的改变,均会导致微生物群落朝不同方向的演替;(1)TDS对于菌群组成的影响:F-1、F-3菌群对TDS的变化影响较为明显,TDS的改变影响优势降解菌属的组成;F-2菌群对于TDS的变化具有较好适应性,对于矿化度的改变优势菌属均为Pandoraea;(2)pH对于菌群组成的影响:F-1、F-3对于pH的改变菌群朝不同方向演替,优势菌属各不相同;F-2菌群对于pH的改变优势菌属均为Proteobacteria,优势菌属对pH具有较好耐受性;(3)温度对菌群组成的影响:三个菌群在初始时,优势降解菌均以Enterobacteriaceae为主,25d后,在温度为40℃及20℃时,三个菌群的组成相似,均以对环境适应性较强的假单胞菌属为主,30℃时,F-1菌群则始终以Enterobacteriaceae为主,F-2、F-3则始终以Pseudomonas为主。(4)通过GC-MS对其中间产物及最终产物进行检测,推测F-1、F-2、F-3菌群主要途径为菲经加氧酶作用下在1,2或7,8位开环生成羟基菲后经氧化开环形成萘,后进一步开环降解;菌群F-3对菲的降解则还存在9、10位的加氧酶作用,生成9,10-环氧乙烯菲酚或二苯并呋喃,再进一步经酶氧化实现彻底开环降解。通过16s功能预测分析比较三个菌群降解通路发现F-1、F-2与F-3的酶系各有不同,佐证了三个菌群对多环芳烃的代谢途径各有不同。