多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)是土壤中广泛存在的一类持久性有机污染物(persistent organic pollutants，POPs)，具有高毒性、高生物富集性的特点。PAHs污染土壤的修复备受关注，发展高效、低耗和环境友好的修复技术一直是环境科学技术领域研究的热点与难点。生物炭固定化微生物在强化PAHs污染土壤修复中具有巨大的应用潜势，但当前研究较少。本研究通过富集培养法从PAHs污染土壤中筛选分离得到PAHs降解菌;以水稻杆生物炭为载体材料，采用吸附法固定化PAHs降解菌，采用扫描电镜及qPCR技术表征其固定化;构建生物泥浆反应器考察生物炭固定化微生物对污染土壤中PAHs的强化去除效果及机制;最后探究固定化微生物联合植物修复技术对PAHs污染土壤的强化修复。研究结果如下:　　1.从北京焦化厂PAHs污染土壤中筛选分离得到一株PAHs高效降解菌，菌株经鉴定为分支杆菌属浅黄分支杆菌（Mycobacterium gilvum）。降解特性分析表明，Mycobacterium gilvum(a)底物广谱性高，可利用萘、芴、菲、蒽、荧蒽、芘等6种PAHs为底物进行代谢降解;(b)芘降解能力高，9天时芘降解率达97％(50mg L-1);(c)能够耐受培养液中较高浓度的芘（50-200 mg L-1）。　　2.以水稻杆生物炭为载体(500℃下热解4h)，采用浸泡吸附法实现PAHs降解菌的固定化。浸泡48 h后，水稻杆生物炭上功能基因nidA丰度达1.27×1011±1.24×1010拷贝数/克，扫面电镜下观察到Mycobacterium gilvum在生物炭表面及空隙入口处的吸附定殖，后期可观察到胞外多聚基质和生物膜。连续培养生物炭固定化微生物30天，生物炭上nidA基因拷贝数稳定维持在7.0×1010个以上。水稻杆生物炭对Mycobacterium gilvum高丰度的固定化作用稳定且持久。　　3.在构建的土壤泥浆生物反应器中，水稻杆生物炭固定化的Mycobacteriumgilvum可强化去除污染土壤中的PAHs。固定化微生物处理18天后，土壤中菲、荧蒽和芘去除率分别为62.6±3.2％，52.1±2.3％和62.1±0.9％，去除效果显著高于游离菌。在生物炭固定化微生物处理体系中，可能存在‘生物炭同时作为污染物与降解菌的汇，促进PAHs从土壤向生物炭再到固定化微生物的迁移与转运，最终促进PAHs去除’的强化机制。向生物炭固定化微生物处理体系中添加表面活性剂Brij30减弱生物炭表面PAHs的吸附后，液相中PAHs含量增加，但体系PAHs去除量显著减少，表明上述机制可能存在。　　4.生物炭固定微生物与修复植物协同作用下可强化污染土壤中PAHs的去除。温室盆栽模拟实验中，生物炭固定化微生物联合黑麦草处理90天后，土壤中菲、荧蒽、和芘3种PAHs的去除率分别为37.9±2.2％、8.5±6.3％和20.8±4.9％，去除率显著高于单独种植黑麦草或单独添加固定化微生物处理的土壤。植物和土壤生理生化指标分析表明，植物及固定化微生物间存在协同作用:生物炭固定化Mycobacterium gilvum显著促进黑麦草生长，与单独种植黑麦草的处理相比，添加固定化微生物后，黑麦草生物量、PAHs富集系数、原型谷胱甘肽(GSH)含量分别增加了4.8、2.7、2.1倍;固定化微生物处理的土壤中种植黑麦草后，土壤多酚氧化酶活性(o-DPO enzyme)显著提高，nidA基因丰度稳定维持在1×108拷贝数/克以上，土壤中PAHs的微生物降解作用增强。植物和生物炭固定化微生物协同作用下，体系中PAHs总去除量增加。　　上述研究结果表明，与传统的直接投加游离菌的修复技术相比，生物炭固定化微生物可显著促进污染土壤中PAHs的去除。“生物炭同时作为污染物与降解菌的汇促进PAHs降解去除”的机制为生物炭在污染土壤修复中的应用提供了新的视野。本研究为PAHs污染土壤的微生物强化修复提供了理论依据和技术支撑，对生态环境的保护和治理有重要的意义。