持久性有机氯农药林丹残留污染的原位生物修复机制是我国污染生态修复科学研究的重要问题之一。本研究以有机氯农药林丹为目标污染物,以固氮功能蓝藻鱼腥藻属和念珠藻属多种藻株为模式对象,试图筛选出具有降解林丹功能的固氮藻种,并在阐明其降解的化学机理以及环境因子调控作用的基础上,进一步揭示有机氯农药林丹胁迫下固氮蓝藻脱氯的分子解毒机理。实现了人工植物气候室培养4种固氮鱼腥藻属和念珠藻属的蓝藻,培养条件如下：采用BG11培养基进行培养,光照强度为19951ux,培养温度为25℃,光暗比为12h：12h。以固氮蓝藻叶绿素a和藻胆蛋白含量为评价指标,针对固氮蓝藻对林丹的耐受性实验表明,当林丹的暴露剂量大于2mg/L时,固氮蓝藻的生物量显著下降,但能够较好的耐受林丹2mg/L的暴露剂量,暴露组(9.47±0.51mg/L)相比于对照组(9.76±0.32mg/L)无显著差异(p<0.05)。以固氮鱼腥藻A. azaotica为模型,研究了固氮蓝藻降解有机氯农药林丹的化学机理。结果表明,固氮鱼腥藻A. azaotica能够有效的降解林丹,对于起始浓度均为2mg/L的林丹,5天降解率为66.1%,降解反应符合一级动力学方程,其降解半衰期为3.19天；在降解过程中,固氮蓝藻叶绿素a含量增加,同时溶液中氯离子的含量均大于70%,表明在该起始剂量下,其生长活性并不受林丹抑制；经气质联用分析,在林丹降解中间产物的检测中检测到Y-五氯环己烯,表明A. azaotica在降解林丹过程中,首先在体内表达脱氯酶降解林丹脱去一分子氯化氢是该固氮蓝藻降解林丹的主要分子途径。通过对固氮蓝藻降解林丹过程中环境因子的调控进行研究,结果表明,固氮鱼腥藻能够在25-30℃范围内很好的降解林丹,且随着培养温度的升高,降解林丹的效率逐渐上升,三个温度下的降解效率分别为45.8%,56.2%,67.3%；固氮鱼腥藻能够在光强为995-29601ux范围内很好的降解林丹,且随着光照强度的增强,林丹的降解率逐渐上升,三个光照强度下林丹的降蟹效率分别为48.8%,50.6%,61.7%；硝查氢作为单一的氮源能够更好的降解林丹,目对于氮气作为氮源,其降解林丹的效率增加了44.6%。综上表明环境因子对固氮蓝藻降解林丹过程的调控作用较为明显。对林丹降解组与对照组脱氯功能蓝藻进行了差异蛋白研究,结果发现了60个变化倍数大于1.5倍或者小于0.67倍的差异蛋白点(三个重复的t检验均小于0.05)。通过对差异蛋白的鉴定和功能分析,发现甲醛活化酶(差异341.8倍)、烯醇酶(差异9.4倍)、肌动蛋白(差异8.1倍)、热激蛋白(差异13.7倍)、ATP合成酶p亚基(差异304.5倍)、ATP转运子(差异739.4倍)等蛋白的表达发生显著上调,而NADPH脱氢酶(差异0.31倍)、过氧化物酶(差异0.0023倍)和超氧化物歧化酶(差异0.13倍)等功能蛋白的表达发生显著下调。此外,在降解组样品中还新发现了ATP合成酶的亚基以及氨基酸转动蛋白的表达。推测固氮蓝藻脱氯过程的信号通路为：(1)林丹胁迫后蓝藻体内的热激蛋白HSP60表达,产生应激反应；(2)为降解提供能量的烯醇酶、ATP合成酶和ATP转运子强化表达,从而为降解过程提供足够的能量；(3)抑制对还原降解过程不利的NADPH脱氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性的表达。