五氯酚(Pentachlorophenol, PCP)作为一种常见的易电离氯代芳香族有机污染物,在自然环境中普遍存在。PCP及其钠盐于1936年首次应用于环境后被广泛作为一种高效廉价的木材防腐剂、杀虫剂、除草剂和杀菌剂在世界范围内使用。在我国,PCP也曾被长期用于消灭寄生血吸虫的宿主钉螺。虽然其在20世纪80年代后被禁止生产和使用,但由于其半衰期长,如今在土壤和沉积物中仍能被大量检出,对环境的影响也还会持续很长一段时间。本论文通过富集驯化从水稻土中得到两类不同的功能菌群—PCP驯化菌群及铁还原菌群,研究了这两类菌群耦合水铁矿(HFO)、纤铁矿(γ-FeOOH)和赤铁矿(α-FeOOH)三种结晶程度不同的铁氧化物对PCP的还原转化作用与机制。在此基础上选择了水铁矿(HFO)作为供试铁氧化物,评估电子供体(以醋酸钠为代表,NaAc)及电子受体(以硝酸钠为代表,NaNO3)在这两类不同功能混合菌群作用下对PCP还原转化的影响。最后,基于DGGE分子手段和定量PCR技术探讨了不同铁氧化物存在下PCP还原转化过程中两类菌群的群落结构及关键优势菌种的变化。主要研究结果如下：(1)在两类菌群耦合三种铁氧化物还原转化PCP的过程中,微生物的存在对PCP的还原转化起着重要作用。同时两类不同菌群中,含铁氧化物的处理的PCP平均还原转化率都要显著高于不加铁氧化物的处理(p<0.05),说明铁氧化物的加入都能够促进厌氧条件下PCP的还原转化,PCP的还原与铁氧化物的还原可以同时发生。且在无铁矿存在条件下,PCP驯化菌群对PCP的还原转化能力高于铁还原菌群,而添加铁矿后,铁还原菌群对PCP的还原转化能力高于PCP驯化菌群,说明铁还原菌群可以通过耦合铁氧化物的还原提高PCP的还原转化。(2)外源电子供体(10mmol L-1NaAc)和电子受体(5mmol L-1NaNO3)的加入均抑制了PCP及水铁矿的还原转化。推测NaAc可能作为一种更容易利用的碳源被微生物利用,导致微生物对PCP的利用倾向减小。电子受体NaNO3的影响则可能是通过以下几个方面影响PCP的还原转化：同PCP竞争反应体系中的电子；同铁氧化物竞争反应体系内的电子,导致活性铁物种量的减少；与PCP竞争铁的活性位点,从而影响微生物对PCP的还原转化效率。(3)基于DGGE分子手段的结果表明,PCP驯化菌群及铁还原菌群的条带存在明显差异,聚类分析也显示两类菌群属于两个不同的大类,说明经过定向的富集确实能得到具有特定群落结构的微生物菌群。DGGE的图谱结果还表明,与铁还原及PCP还原转化相关的微生物在培养期间得到了富集。切割亮度较高及差异性较大的16条条带,进行克隆测序后发现11条条带所代表的菌归于厚壁菌门(Firmicutes),另外的5条条带则归于变形菌门(Proteobacteria)。(4)无论何种菌群反应体系,添加铁矿的处理中,具有铁还原功能的地杆菌16s rRNA基因拷贝数随着培养的进行呈现先增加后减少的趋势。这与反应体系中二价铁浓度的变化相对应,相关性分析也证明地杆菌科微生物的基因拷贝数与反应中生成的吸附态二价铁的量显著正相关,说明地杆菌科微生物参与了铁还原的过程。而对于具脱氯功能的脱卤素杆菌属和脱亚硫酸菌属微生物的定量结果表明,两菌群体系中这两种微生物的量均处于检测限以下,说明两种不同菌群培养体系中可能还是以铁还原耦合的PCP还原转化为主,而PCP降解功能菌直接对PCP的降解作用则较微弱。