本文从福州闽侯县水稻土中筛选分离出多株芘降解菌,1)首先进行了菌种鉴定;2)研究了降解菌群的多样性,确定优势降解菌；3)探究人为添加芘对土壤微生物的影响；4)对于己知种属的降解菌进行纯培养条件下对芘的降解特性研究,挑选出高效降解菌;5)基于微生物生长模型和底物降解模型探究高效降解菌对芘的降解动力学。主要研究结果如下:(1)以芘为唯一碳源从福州闽侯县水稻土中筛选出芘降解菌群,并分离得到多株芘降解菌(PyB-02、PyB-06、PyB-09、PyB-10 和 PyB-13)。菌株 PyB-02 和 PyB-13分别鉴定为根瘤菌属(Rhizobium sp.)菌株和鞘氨醇单胞菌(Sphingomons sp.)；综合形态观察、生理生化特性测定和16SrDNA序列分析,鉴定菌株PyB-09为芽孢杆菌属(Bacillusl sp.)新型菌株；两株在高效降解菌PyB-06和PyB-10分别鉴定为大肠杆菌属(Escherichia sp.)菌株和壤霉菌属(Agromyces sp.)菌株,这是首次发现野生大肠杆菌属菌株和壤霉菌属菌株具有降解PAHs能力。利用PCR-DGGE技术对土壤中筛选出的芘的降解菌群多样性进行了研究,结果表明菌株PyB-02、PyB-06、PyB-13是芘降解菌群里的主要菌株,其中PyB-06是芘降解菌群的优势菌株。(2)人为添加芘对供试土样微生物影响的研究发现,在培养的1～15d,添加芘土壤的磷脂脂肪酸总含量高于空白对照组,培养30d时,添加芘土壤中磷脂脂肪酸总含量显著低于空白对照组。土壤中总细菌脂肪酸、革兰氏阳性菌脂肪酸、革兰氏阴性菌脂肪酸、真菌脂肪酸和放线菌脂肪酸在培养过程中均有相似的变化趋势。培养土样中总细菌脂肪酸含量占磷脂脂肪酸总量的79%～83%,说明该培养土壤微生物群落以细菌为主,其次为放线菌,最后是真菌。通过对土壤微生物磷脂脂肪酸组成的主成分分析发现,芘的添加改变了土壤微生物群落结构,且不同培养时间微生物群落结构组成不同。根据PCR-DGGE结果发现,菌株PyB-02、PyB-06、Pyb-09、PyB-13是供试土壤土著细菌群落的优势种群。添加芘的土壤中,随着培养时间的延长,以上四株菌在群落中的地位不断变化,至培养结束,在新的群落结构中,菌株PyB-06和PyB-02仍属于优势种群。分析DGGE图谱发现,相对于空白对照,添加芘的土壤在培养1d和7d时,细菌群落结构无显著变化,而培养15d和30d时,细菌群落结构都有较大的变化,其中培养15d时的土壤细菌群落结构变化最大,此时细菌群落多样性指数最低,均匀度指数高于空白对照。培养30d时,添加芘的土壤中细菌群落结构多样性相对于空白对照无显著变化,但是均匀度指数明显降低。(3)降解菌降解特性的研究结果表明,在芘浓度为50mg/L条件下,菌株PyB-06培养12d的降解能力为48mg/L，菌株PyB-10培养15d的降解能力为47.5mg/L,二者对芘的降解能力无显著差异,均明显高于菌株PyB-09培养15d对芘的降解能力10mg/L。在芘浓度为100mg/L条件下,菌株PyB-06和PyB-10培养23d对芘的降解能力分别为57mg/L和72mg/L,菌株PyB-10对芘的降解能力明显高于PyB-06。与文献中报道过的芘降解菌相比,PyB-06和PyB-10对芘均具有较高的降解效率,其中菌株PyB-10对芘具有更高的降解能力和浓度耐受范围。芘浓度为50mg/L时,菌株PyB-06和PyB-10对芘的降解曲线均符合Logistic动力学模型和Quiroga-Sales-Romero动力学模型,菌株PyB-09对芘的降解曲线符合Quiroga-Sales-Romero 动力学模型。芘浓度为 100mg/L 时,菌株 PyB-06 和 PyB-10对芘的降解曲线均符合Logistic动力学模型和First order动力学模型。从可对比性和简便性角度考虑,文章选择Logistic模型描述了芘浓度为50mg/L和100mg/L条件下菌株PyB-06和PyB-10对芘的降解过程。根据菌株降解特性,文章引入延迟时间tL和从延迟时间结束至生物降解达到50%所需的时间(t50)作为指标,表征菌株PyB-06和PyB-10对不同浓度芘的降解特性。根据Logistic动力学模型计算出的延迟时间tL可知,两株菌在芘的浓度为100mg/L条件下的tL均明显小于芘浓度为50mg/L时的tL，因此在反应前期,菌株对高浓度(lOOmg/L)溶液中芘的降解速率更快。根据Logistic动力学模型计算出的半周转期t1/2可知,菌株PyB-10对100mg/L溶液中芘的降解速率明显高于50mg/L溶液中芘的降解速率,说明在一定浓度范围内菌株PyB-10对芘的降解速率随芘浓度的升高而增大。