持久性有机污染物(POPs)作为一种典型环境污染物，具有三致效应的高毒性、长期残留性、半挥发性和高脂溶性的特征。比较受关注的POPs包括氯苯(CBs)、多环芳烃(PAHs)等。POPs可在食物链中富集传递，并且能够通过多种传输途径在全球范围内迁移分配，对生态环境和人体健康构成威胁。生物膜作为一种新兴的固定化微生物修复技术，在POPs污染土壤修复方面引发越来越多的关注。生物膜的形成和扩散受群体感应（Quorum sensing，QS）的调控。群体感应是细菌根据种群密度大小进行胞内或胞间信息交流，协调群体行为，并调控基因表达的一种机制。它利用信号分子（自诱导剂）在细胞间扩散，来感知自身和周围环境中其他菌群的数量变化，当信号分子浓度达到一定阈值时就启动菌体相关基因表达，调控相关生物学功能。革兰氏阴性菌的群体感应一般是由LuxI/R型信息系统调控，并以酰基高丝氨酸内酯(N-Acyl homoserine lactones，AHLs)作为自诱导剂。许多革兰氏阴性菌都靠分泌AHLs进行交流和协调群体行为。本文以1，2，4-三氯苯，菲和芘为代表性POPs污染物，由于大多数POPs降解细菌为革兰氏阴性菌，因此，选用AHLs作为研究对象，建立AHLs在纯溶液体系和土壤等复杂体系中的检测方法;进行AHLs在土壤中的吸附动力学实验，揭示其在土壤中的迁移规律;探讨生物膜在黏土矿物和竹炭表面的形成过程，明确主导型AHL的生成规律;重点开展溶液体系和土壤中生物膜群体感应对POPs的降解实验，阐明生物膜群体感应对微生物降解POPs的作用机制，为POPs污染土壤微生物原位修复提供新思路和理论支持。取得主要结果与结论如下:　　1、建立并优化了利用液液萃取联合气相色谱/质谱(GC/MS)检水溶液和土壤溶液中AHLs的分析方法。通过优化升温程序，采用选择离子检测(m/z143)，可同时检测7种AHLs(C4、C6、C7、C8、C10、C12和C14-HSL)，检出限范围为1.50-2.50μg kg-1，在2.0mg L-1浓度范围内均呈线性关系(R2＞0.997)。加标回收率实验表明，采用乙酸乙酯萃取，水中7种AHLs的回收率均在54-97％之间;不同比例的土水体系中，砖红壤和黄棕壤提取液中AHLs的回收率均在56-108％之间。采用该方法对土壤提取液中AHLs进行测定发现砖红壤和黄棕壤提取液中7种AHLs的浓度分别为3.8-8.7μg L-1和4.2-9.8μg L-1。因此，不仅对于水溶液，土壤提取液等复杂介质中的AHLs也可以采用乙酸乙酯萃取后GC/MS进行分析测定。　　2、基于7种自然界中常见的AHLs及其GC/MS测定方法，建立了土壤中AHLs的提取、纯化过程。采用乙酸乙酯作为固相萃取洗脱剂时，AHLs的回收率大于90％，并且纯化效果好。相较于超声和振荡提取，当采用加速溶剂萃取，并且选用乙酸乙酯/丙酮(4∶1,v/v)混合液时，7种AHLs的回收率在84.86-110.89％之间。基于2g土壤样品，AHLs的检测限为0.75-1.25μg kg-1，定量限在2.50-4.17μg kg-1之间。　　3、物理分配主导着AHLs在土壤中的吸附过程，明确了土壤理化性质对于土壤中微生物间的信号传导影响不大。为了研究C6、C8、C10和C12-HSL在土壤中的吸附特性，采用批试验的方法进行AHLs在砖红壤和黄棕壤中的吸附动力学实验，应用傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)观察吸附前后的土壤样品。假二级动力学方程可以很好地拟合AHLs在两种土壤中的吸附动力学过程（R2≥0.97，NSD≤21.25％）。AHLs在两种土壤中分别在24和12h达到吸附平衡。Boyd模型可以描述AHLs在两种土壤上的吸附过程，其中膜扩散为限速步骤。分配吸附占比远高于表面吸附。AHLs在两种土壤中的吸附等温线都可以用Langmuir和Freundlich方程很好地拟合(R2≥0.98)，表明AHLs在两种土壤中吸附涉及土壤表面的单层吸附和表面活性位点的非均相能量分布。由吉布斯自由能和无量纲参数（RL）计算得知，物理吸附在AHLs的吸附过程中占据主导作用。此外根据FTIR数据得知，分子间静电力和氢键可能影响AHLs在两种土壤中的吸附过程。　　4、溶液体系中，生物膜群体感应可以促进微生物对1，2，4-三氯苯的降解。以卤代类持久性有机污染物为模式污染物（1，2，4-三氯苯），分别利用原位荧光杂交技术和酶联免疫测试监测液体培养基中微生物的生长状况和AHLs的生成，并采用傅立叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS)鉴定AHLs及其产物的结构。结果表明，AHLs的快速生成与生物膜的形成和1，2，4-三氯苯的矿化率的增加具有一致性。黏土颗粒上Bodertella的密度与1，2，4-三氯苯的矿化率具有极好的相关性。3-oxo-C12-HSL密度最大，可能为生物膜形成过程中的主导型信号分子，其降解包括内酯酶的脱环反应和脱羧酶的脱羧反应两个连续的过程。AHLs和它们的降解产物共同调控着生物膜的形成和1，2，4-三氯苯的降解。　　5、生物膜群体感应可以促进微生物对菲和芘的降解。以多环芳烃类持久性有机污染物为模式污染物（菲和芘），借助环境扫描电镜、高效液相色谱(UPLC)、GC/MS和高通量测序，对溶液和土壤体系中生物膜的形成、污染物的降解和微生物的动态变化进行检测。以芘为污染物，竹炭为载体，经过48h，芘降解菌(Mycobacterium sp.NJS-1)可以在竹炭表面形成一层致密的生物膜。溶液体系中，生物膜群体感应能够促进微生物对芘的降解。同时在土壤体系中，低浓度的外源性AHLs可以促进生物膜对菲和芘的降解，其中C8-HSL可能为菲和芘降解过程中的主导型AHL。添加不同浓度外源性AHLs的污染土壤中，微生物的群落分布也存在明显差异。