重质非水相流体（DNAPL,Dense Non-Aqueous Phase Liquid）可以在重力的作用下穿过包气带垂直入渗,甚至在低渗透介质中发生迁移。目前DNAPLs在低渗透介质中的研究已经成为科学热点,但多集中于吸附/解吸和迁移行为,有关降解转化的研究很少。本文以氯苯为DNAPLs代表,讨论其在低渗透介质中的降解转化行为,对于完善DNAPLs在环境中的行为与归趋及建立合适的修复方法体系具有重要意义。本文选择一典型氯苯污染物场地,分别研究了氯苯类化合物在低渗透粘土介质的污染特征和低渗透介质的理化性质、土著微生物对氯苯的降解特性及氯苯在低渗透粘土介质中的降解特征和原理。通过采集土壤样品,查明了研究区氯苯类化合物的污染浓度和空间分布特征,通过分析土壤中的微生物群落和数量,利用相关性分析等手段推测低渗透粘土中的微生物特性,从土壤基本物理性质、化学成分与矿物组成、颗粒组成分析及渗透性等方面研究低渗透粘土介质的特征。同时,本研究从研究区受氯苯类污染物严重的土壤样品中分离出具有氯苯降解特性的微生物,观察并鉴定微生物的菌种,用单因子分析法筛选该菌的最适生长条件,获得其在最适培养条件下的生长规律和氯苯降解动力学方程,并在最适培养条件下,以水介质体系下的厌氧环境模拟低渗透粘土介质的还原条件,研究该菌在还原条件下对氯苯的降解特性。之后,将该氯苯降解菌注入原状土,模拟研究区实际低渗透粘土介质中的氯苯污染,分别在最适和自然条件下测试并计算氯苯的降解率,以此推断研究区低渗透环境下氯苯的降解效果和过程,同时以扰动土模拟研究区的土壤环境,将氯苯降解菌混入扰动土,研究土壤介质下的氯苯降解特征和影响因素。最后以铁、锰氧化物为低渗粘土介质的可变价金属元素代表,研究其对氯苯的吸附及氧化还原能力,同时将铁、锰氧化物投入微生物降解氯苯体系中,研究铁、锰氧化物对微生物降解氯苯的影响和作用。结果与结论如下:（1）研究区检出的污染物以氯苯类化合物为主,在水平分布上,污染物的类型和浓度与工艺功能区划有关,并受地面高程影响,垂向分布上,污染物可穿过地表回填土层继续向下迁移至深度20 m以上,并在纵向深度上呈不规则波状聚集。研究区低渗透粘土介质呈弱碱性,有机质含量较低（0.03%～2.24%,平均值为0.61%）、含水率较低（14.5%～23.7%,平均值为18.5%）、粘土矿物含量较低（20%～30%）、粘粒占比较低（10.3%～11.9%）,对氯苯类化合物的吸附拦截能力较弱。（2）研究区低渗透介质中的潜在氯苯降解菌为Microbacterium paraoxydans。该菌在最优培养条件下,可以氯苯为唯一碳源进行有氧代谢,7 d对氯苯的总降解率为64.3%,但在厌氧环境中,该菌对氯苯的降解能力较弱。无论是有氧条件还是厌氧条件下,Microbacterium paraoxydans降解氯苯的过程始终受到抑制,且氯苯对该菌的抑制作用占据主导地位,有氧条件下的氯苯降解反应动力学模型可以用Haldane方程来刻画,反应动力学方程式为:v=17.1/（1+100/S+S/7940000）,厌氧条件下,该菌对氯苯的降解受到酶等因素的制约,用一级反应动力学模型拟合具有局限性。（3）Microbacterium paraoxydans在土壤介质中对氯苯亦具有降解转化作用,但其对氯苯的降解速率极低,无论是原状土还是扰动土介质,氯苯降解菌对初始浓度为100 mg/kg的氯苯都不能达成完全降解。经修正后的伪一级反应动力学方程拟合,该菌在原状土介质和扰动土介质中对氯苯的最大降解率分别为20.5%和20.1%,高于该菌在水介质体系中厌氧条件下对氯苯的最大降解率（6.3%）。适宜的温度、足够的水分和合适的外源有机营养成分可以提高该菌在土壤介质中对氯苯的降解效率,而较高的氯苯初始浓度和代谢产物浓度的积累则会抑制该菌对氯苯的代谢。（4）铁、锰氧化物在室温、pH中性条件下对氯苯主要表现为物理吸附,但可通过促进或抑制微生物降解氯苯的过程来间接参与氯苯降解。Fe2O3粉末可以加快微生物对氯苯的降解,提高氯苯降解率,MnO2粉末在实验初期会对氯苯的降解表现为明显抑制,随着降解的进行,抑制作用逐渐减弱。研究区的低渗透粘土介质为还原性环境,Fe（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）等变价金属离子可通过参与氯苯降解酶活性位点的电子传递为氯苯脱氯提供能量。微生物介导的氯苯降解过程具有单向性,随着氯苯在低渗透粘土介质中的缓慢向下渗滤,研究区低渗透粘土介质中的氯苯降解表现为漫长的不断反应平衡的降解过程。微生物修复技术在低渗透介质有机污染问题中具有很大应用潜力,但原位微生物修复技术在本研究区尚不适用。