中文摘要：

氯苯类化合物是一类重要的难降解有机污染物。微生物降解是土壤环境中氯苯类化合物去除的主要途径，但修复这样一个复杂的污染系统，仅仅依靠微生物的降解作用，很难达到目的。吸附过程是限制微生物降解土壤中有机污染物的重要因素之一，它能够影响污染物的生物降解过程。活性炭是一种优良的吸附剂。本研究提出利用活性炭吸附和微生物降解协同作用消除土壤中的氯苯类化合物，提高污染土壤的修复效率。以基于活性炭－微生物系统，土壤中氯苯类化合物的降解过程为核心，系统考察活性炭对土壤中氯苯类化合物的吸附/解吸附特性；重点考察活性炭表面生物膜的生态特性及土壤微生物群落结构的演替规律，解析生物膜与土壤微生物在氯苯类化合物降解过程中的相互作用；揭示活性炭与微生物在氯苯类化合物降解过程中的协同作用机理，为氯苯类化合物污染土壤的原位生物修复提供新的理论和技术支持。

结论摘要：

以基于活性炭－微生物系统，土壤中氯苯类化合物的降解过程为核心，考察活性炭对土壤中氯苯类化合物的吸附/解吸附特性，以及活性炭表面生物膜的生态特性及土壤微生物群落结构的变化。取得的重要研究进展如下 利用活性炭-微生物系统降解土壤中的1,2,4-三氯苯，最佳试验条件为活性炭为1~2 mm的椰壳活性炭，温度为25℃，pH＝7。进行了周期为23天的降解试验，最终土壤中1,2,4-三氯苯的降解率可以达到48％。活性炭不仅为微生物提供了良好的生存环境，同时对微生物也起到了保护作用。因此，微生物附着在活性炭上比游离状态更有利于降解土壤中的1,2,4-TCB。 分别利用膜传质模型、颗粒间的扩散模型、准一级动力学模型和准二级动力学模型拟合了活性炭-微生物系统对土壤中1,2,4-TCB的吸附动力学过程。结果表明活性炭对土壤中1,2,4-TCB的吸附过程比较符合准二级动力学模型。土壤中1,2,4-TCB在活性炭上的吸附可能存在表面吸附和活性炭孔隙填充的共同作用。活性炭对土壤中1,2,4-TCB的吸附速率主要受控于吸附位点上的吸附结合，在吸附降解的整个过程中，化学吸附是吸附速率主要控制因素。用Freundlich模型和Langmuir模型对活性炭-微生物系统吸附降解土壤中1,2,4-TCB的吸附等温线进行拟合。结果表明Langmuir吸附模型能更好的描述该系统下的吸附过程。尤其是当1,2,4-TCB的初始浓度为18mg/L~24mg/L之间时，活性炭对1,2,4-TCB的吸附等温线过程能更好的用Langmuir模型进行拟合。这说明颗粒活性炭对土壤中的1,2,4-TCB的吸附行为表现为单分子层的吸附过程。 试验中比较了6种解吸剂的解吸效果，最终选择1 mol/L HCl作为解吸剂。与吸附相比，解吸平衡时间延长，解吸量并不等于吸附量，存在解吸迟滞现象。试验中最佳解析温度为30℃。在一定温度范围内，随着温度的增加，吸附和解吸效果均增加，当超过某一温度时，吸附量减小，但解吸量变化不明显。 降解7天后，土壤中的优势菌群明显减少，存活下来的微生物为能够适应1,2,4-TCB存在条件下的微生物。在本试验条件下，随降解时间的延长，土壤中的优势菌群没有太大变化。具有降解1,2,4-TCB功能的微生物在活性炭上成为优势菌。附着微生物的活性炭添加到含1,2,4-TCB的土壤系统中有利于1,