面对日益突出的地下水有机物污染问题,地下水修复技术越来越受到人们的重视。其中原位微生物曝气(BS)修复技术以其成本低、效率高和原位操作等优势得到了广泛的关注。国外已有许多成功的BS工程实例,但对于BS去除污染物的作用机理缺少深入了解。国内对BS的研究有了一定的进展,但还存在许多的问题值得探讨,国内的实际工程实例也不多。对于国内日益突出的环境问题,研究高效、经济的环境治理方案十分必要。我国地下水资源相对匮乏,在地下水污染治理方面,BS修复技术的突出优势必定会使该技术得到广泛应用。本文在此背景下,通过微生物实验、土柱实验、影响半径实验和砂箱实验,以苯为目标污染物,考察了BS修复过程的效果和主要影响因素。微生物实验中,主要从高效菌的驯化筛选、微生物降解过程的影响因素、微生物的种属鉴定等方面进行了研究。通过微生物实验得到了3株苯的高效降解菌,它们分别属于黄杆菌属,假单胞菌属和芽孢杆菌属。3株菌混菌的降解能力强于任一单菌,混菌对苯的最佳降解条件为pH7.5、D0>4mg／L、投加氮磷。在最佳条件下,混菌可以在18天的时间内将苯降解87.6%以上。土柱实验中,主要研究了不同介质中微生物、无机盐、苯的迁移能力和BS处理效果。通过实验可知，不同的介质条件对微生物、苯的迁移能力和BS处理效果影响较大,但对无机盐的迁移能力影响较小。介质的平均粒径越大,微生物和苯的迁移能力越强,但BS处理效果越差。在影响半径实验中,本研究创新地利用了电阻层析成像技术测量生物曝气过程中的气体分布情况,取得了理想的实验效果。由实验结果可知,地下水生物曝气的气体分布与介质类型有关,随着介质平均粒径的变小,曝气气体分布由均匀对称分布变为不均匀无规律分布。在中砂和粗砂中,曝气过程形成无规律的气体通道,曝气气体多由气体通道溢出。介质粒径过细的场地不适合用曝气充氧方法。砂箱实验中,主要研究了在分层介质中苯的迁移能力、槽子中的BS效果和槽子中DO、pH的相应变化。通过实验可知,苯在地下水中的迁移能力与介质的类型有关,在渗透系数较大的介质中,有机物的迁移速度较快。随着介质渗透系数的变小,有机物的迁移速度逐渐变慢。对分层介质进行BS修复,BS对苯的去除效果与介质类型有关,在渗透系数大的介质中BS效果较好,有机物的降解速度较快。伴随着BS过程,槽子中的DO和pH发生了相应的变化。其中DO变化较大,迅速降低的DO会影响槽子中的BS过程,降低有机物的降解速度。pH的变化与槽子中的微生物代谢过程有关。pH降低由有机物的水解酸化过程引起,说明槽子中DO不足造成了兼性和厌氧过程。