苄嘧磺隆(Bensulfuron methyl，BSM)作为磺酰脲类除草剂的典型代表，主要用于水稻田中阔叶杂草的去除，它具有低毒、广谱、选择性强、使用频次低的优势，已成为我国普遍使用的除草剂之一。由于其卓越的控草、除草性能，BSM对我国水稻增产贡献巨大。随着人们对粮食需求量的进一步提高，BSM在我国的生产量、使用量可能进一步增加。但是BSM在发挥除草作用之余，能够长期存在于自然环境中，对浮游生物、藻类等微生物产生毒性作用。水稻田作为BSM的主要施用对象，既含有丰富的藻类微生物，也是重要的人工甲烷来源，探究BSM对水稻田中微生物的影响，对于维持良好的稻田生态系统具有重要意义。由于水稻田中同时含有好氧以及厌氧区域，根据BSM的化学性质以及在水稻田中的归趋分布，本论文以水稻田中存在的典型微生物为研究对象，分别研究了BSM对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、甲烷八叠球菌(Methanosarcina acetivorans)的生物效应，并分析了BSM在厌氧条件下的去除和转化机制。本论文的研究结果对于指导BSM的合理应用具有一定的现实意义，对于控制铜绿微囊藻水华有一定的指导价值，对于减少温室气体的排放，缓解气候变暖具有一定的理论意义，能够为控制、改善水稻田中的生态系统提供一定的理论指导。本论文的主要研究内容和结论如下:
　　(1)解析了BSM对铜绿微囊藻的影响机制及藻毒素的厌氧转化过程。通过对铜绿微囊藻的生物量的分析，发现BSM对铜绿微囊藻的生长具有浓度依赖性的影响，即低浓度(＜20μg/L)的BSM能够促进铜绿微囊藻的生长，高浓度(＞50μg/L)的BSM则会表现出抑制作用;BSM能够对铜绿微囊藻产生一定的胁迫作用，引发铜绿微囊藻的氧化应激反应，造成藻细胞内丙二醛(MDA)含量显著增加，非酶性抗氧化物GSH含量和抗氧化酶POD活性显著提高;BSM能够促进铜绿微囊藻产生藻毒素，并通过增加藻细胞膜通透性，引起藻毒素的释放量增加;通过对与光合作用相关的三种基因rbcL、psaB和psbD表达量的分析，发现BSM能够显著下调它们的表达量，而与藻毒素合成的相关基因mcyB表达量没有发生显著改变，这说明BSM能从基因水平影响铜绿微囊藻的生长。
　　铜绿微囊藻产生的藻毒素可能对水稻、稻田生态系统造成不良影响，分析了藻毒素-LR(Microcystin-LR，MC-LR)在厌氧条件下去除的可能性与降解效果，结果表明，稳定厌氧培养系对MC-LR的降解率达到80％以上;通过液相色谱串联质谱技术，结合二级质谱信息，鉴定了4种MC-LR在厌氧条件下的转化产物，推测MC-LR在厌氧条件下的转化机制;MC-LR在厌氧条件下能够发生与已知好氧条件下相同的降解过程，即经Adda-Arg的裂解形成MC-LR的线性水解产物;此外，首次发现在厌氧条件下，MC-LR可以通过Ala-Mdha键的水解，生成新型水解中间产物，进而介导MC-LR的转化过程;结合MC-LR降解效率和稳定厌氧培养系中所含微生物多样性分析，在厌氧条件下CandidatusClosidamonCloacamonasacidaminovoransstr.可能对MC-LR的生物转化起重要作用。
　　(2)揭示了BSM对甲烷八叠球菌的影响机制。通过对甲烷八叠球菌的生物量的分析，发现短期暴露BSM后，BSM能够通过促进甲烷八叠球菌对底物的消耗，进而促进甲烷八叠球菌的生长，同时甲烷八叠球菌的产甲烷活性发生显著上调;通过原子力显微镜技术分析BSM作用前后甲烷八叠球菌菌体表面的力学性质发现，BSM能够降低细胞的刚性，这可能加快甲烷八叠球菌细胞内外的物质交换;对调控甲烷八叠球菌与甲烷产生的重要基因进行定量分析发现，BSM能够显著上调基因mcrA，这可能是BSM提高甲烷八叠球菌产甲烷活性的分子机制;非靶向代谢组学分析显示，BSM能够促进甲烷八叠球菌的多种代谢活动其中包括:三羧酸循环、尿素循环、糖异生、氨基酸合成等，代谢活动的增强可能是BSM促进甲烷八叠球菌生长、提高产甲烷活性的原因之一。
　　(3)阐明了BSM的厌氧去除及转化机制。厌氧环境中的BSM能够被稳定厌氧培养系有效去除，去除的过程包括水解、吸附、降解;在吸附过程中，稳定厌氧培养系的EPS可能发挥重要作用;BSM的水解过程、降解过程均随着温度的升高而加快;采用液相色谱串联高分辨质谱法，鉴定了BSM在厌氧条件的水解、降解产物，根据降解产物的结构，推测BSM在厌氧条件的降解，主要是通过磺酰脲桥和酰胺键的断裂进行的，生成的降解产物会在稳定厌氧培养系的作用下，进一步转化为甲烷。