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多环芳烃(PAHs)属于持久性有机污染物,对环境污染严重。生物质材料对PAHs吸附能力强,且可作为良好的微生物固定化载体,因此,以生物质材料为载体进行微生物固定化是去除土壤PAHs的有效途径。然而在土壤-微生物界面上复杂的吸附-生物吸附及生物降解过程,是目前研究中的难点,且吸附-降解的关系尚不明确。从而,研究探索吸附与降解过程成为了重点。本文在综述国内外PAHs的吸附、降解原理和影响因素以及讨论丝瓜络在环境中应用的基础上,提出用生物质丝瓜络固定化微生物,开展丝瓜络及其固定化微生物对环境中PAHs的吸附-降解作用研究。本文通过对丝瓜络生物质材料进行不同的改性处理:未改性(UM)、碱化(AL)、酸解(AH)、高温高压改性(HC),研究了其对水中痕量PAHs的吸附特征。结果表明:经SEM表征,改性丝瓜络表面结构发生变化,其中经高温高压改性的丝瓜络表面褶皱最多,比表面积最大;经红外表征,丝瓜络对PAHs的吸附能力的提高或者降低可能与甲基、三键、酰胺、芳香C=C及纤维素等变化有关;四种丝瓜络对Phe、Pyr的吸附量关系为:HC>AL>UM>AH。研究表明经高温高压改性的丝瓜络比表面积最大、对Phe与Pyr吸附量最大,并且是较好的固定化材料。在此基础上,研究了高温高压改性丝瓜络与土壤对Phe的竞争吸附机理,探究投加高温高压改性丝瓜络的土壤中Phe在不同条件下的迁移行为。结果表明:改性丝瓜络(CK-丝瓜络)、土壤(CK-土壤)、混合物中改性丝瓜络(LS-丝瓜络)、混合物中土壤(LS-土壤)、混合物(LS)对Phe的平衡吸附量分别为3.21μg·mg-1、23.65μg·g-1、0.56μg·mg-1、21.58μg·g-1、24.27μg·g-1;改性丝瓜络混合于土壤后,LS-丝瓜络对Phe的竞争吸附过程服从于准二级动力学模型,LS-土壤及LS对Phe的竞争吸附过程均服从于准一级动力学模型。p H=7、p H=6、p H=8时土壤中Phe的平衡迁移量分别为5.36、10.73、9.17μg,土壤中Phe向改性丝瓜络迁移过程中,改性丝瓜络对Phe的吸附过程服从于准二级动力学模型。为了研究固定化微生物对土壤PAHs的生物吸附以及生物降解的共同作用,以假单胞菌(Pseudomonas sp.SDR4,简称S4)、毛霉真菌(Mucormucedo sp.SDR1,简称S1)为研究对象,高温高压改性丝瓜络为载体,采用微生物固定化技术,研究了其对土壤PAHs的吸附和降解动力学,并探讨了固定化微生物对土壤PAHs的吸附机理及吸附降解关系。结果表明:试验60d,改性丝瓜络(CK)、死体固定化S1(S1-D)、死体固定化S4(S4-D)、死体固定化S1与S4混合菌(S1+S4-D)对Phe(Phe)的动态平衡吸附量分别为5.28、6.82、5.73、7.46μg,对Pyr(Pyr)的动态平衡吸附量分别为4.17、4.72、4.53、5.00μg,死体固定化微生物对Phe与Pyr的吸附过程均服从于准二级动力学;活体真菌S1、细菌S4、混合菌S1+S4对Phe的动态吸附量分别为2.32、2.01、2.76μg,对Pyr的动态吸附量分别为2.79、2.41、3.14μg,活体固定化微生物对土壤中Phe与Pyr的准一级动力学与准二级动力学拟合结果R2相差较小;S1、S4、S1+S4对Phe的降解率分别为54.34%、61.45%、64.23%,对Pyr的降解率分别为38.42%、35.02%、42.43%;经S1、S4、S1+S4处理后,Phe的降解半衰期分别为38.88、29.41、25.63 d,Pyr的降解半衰期分别为64.76、69.02、59.28 d。研究表明,四种改性丝瓜络对Phe、Pyr的吸附过程均服从于准二级动力学,且吸附机制更符合单分子层吸附的Langmuir吸附模型。改性丝瓜络与土壤混合,混合物整体吸附量增加;但由于竞争吸附力的存在,吸附剂土壤对菲的吸附量减少。与p H=7时相比,p H=6或8时,土壤中Phe的迁移量增大;改性丝瓜络对土壤中Phe的吸附过程属于化学吸附。并且化学作用是控制丝瓜络固定化微生物对PAHs吸附速率的主要因素;提高微生物的降解能力能增加对土壤中PAHs迁移的影响;混合菌中真菌与细菌存在协同作用,能提高Phe与Pyr的降解效率。