六氯环己烷（Hexachlorocyclohexanes,HCHs）广泛用于各种农药制剂中,以提高作物产量并保护树木和幼苗等为主要目标。在1947年至1997年之间,约33%的全球产量来自中国,尽管自1970年代以来HCHs的使用已被禁止或限制,但由于处置或储存不当,许多以前的农药生产厂土壤仍然受到严重污染。由于HCHs具有持久性、毒性和生物蓄积性等性质,对环境和公众健康均构成了巨大威胁。工业级别纯度的六六六有五种异构体,其中以α-、β-和γ-HCH为主。尽管γ-HCH（林丹）是唯一表现出特定杀虫活性的异构体,但α-和β-HCH均具有致癌性。因此,需要一种有效、经济和安全的修复技术。本文首先通过比较不同条件下过硫酸盐氧化和零价铁还原对HCHs的去除效率,确定以纳米零价铁还原耦合土著微生物开展厌氧泥浆培养试验,设置了未添加的处理作为对照组、添加乙酸钠进行生物刺激、以及零价铁预处理后不作处理、添加乙酸钠和叠氮化钠灭菌共五组处理,探究了不同厌氧强化条件下土壤微生物对长期老化污染土壤中高浓度HCH异构体的降解行为,通过对其降解动力学进行Logistic方程拟合区分出化学与生物还原的贡献,并采用q PCR和扩增子测序对土壤微生物群落结构进行了分析,获得的主要研究结论如下:（1）研究了不同活化剂和过硫酸盐添加量以及活化方式对HCHs去除效果的影响。试验结果表明过硫酸盐仅对α-HCH有一定的去除效果,但是不同处理中β-HCH去除率均小于20%,活化剂的添加有利于γ-HCH的去除但效率仍不足40%。此外,氧化剂与土壤有机质反应可能会造成污染物释放,使得最终HCHs的提取浓度高于对照组。在沈阳开展的过硫酸盐氧化野外小试结果也表明过硫酸盐对HCHs去除效果不稳定,亚铁、碱和过氧化氢活化处理后均未达到修复目标。综上,过硫酸盐氧化不适用于本研究所用土壤污染物的去除。（2）比较了不同种类零价铁（纳米零价铁、微米零价铁和商用零价铁）及用量对HCHs去除效果的作用。结果表明三种零价铁对HCHs总体去除率达到均70%左右,主要是对α-和β-HCH进行还原脱氯。试验结果表明,n ZVI效果优于另两种零价铁,对α-、β-和γ-HCH的去除率分别达到了83.5%、61.5%和28.6%。n ZVI还原降解HCHs的最佳浓度为4.2 g kg^-1,6 h内反应结束。在武汉开展零价铁还原的野外小试结果也表明零价铁对HCHs的去除效果更好,除β-HCH以外,其他异构体在不同添加量下均未检出,而3.6%添加量可以去除60%左右的β-HCH。（3）基于前两部试验结果,选择n ZVI进行厌氧培养批次试验研究n ZVI强化和生物刺激对历史残留的高浓度HCHs降解的影响。结果表明n ZVI与生物刺激相结合的处理（n ZVI-Acetate）比其他处理多去除至少25%的HCHs,尤其是难降解的β-HCH去除率高达78.2%,几乎是n ZVI或依靠土著微生物的自然衰减处理的2倍。n ZVI的加入使体系p H升高Eh降低,有利于HCHs发生水解反应和厌氧菌的生长。Logistic方程拟合结果表明n ZVI和微生物还原脱氯分别主导了α-HCH和β-HCH的降解。此外,M?ssbauer分析表明在n ZVI-Acetate处理中生成了还原性铁矿。（4）采用q PCR和扩增子测序技术探究了n ZVI还原强化微生物去除HCHs的作用机理。结果表明n ZVI和乙酸钠的添加促进硫还原菌Desulfotomaculum、脱氯菌Dehalobacter、铁还原菌Geobacter和Desulfuromonas的显著增长。结合其他理化指标,我们推测n ZVI和乙酸钠的添加为唯一可以对β-HCH进行还原脱氯的Dehalobacter创造了适宜的生长环境（Eh<250 m V）以及电子供体,从而实现HCHs的完全脱氯。同时促进IRB和SRB的生长,它们可以直接代谢多种卤代有机化合物,也促进了还原性铁矿的生成从而将电子传递给污染物实现化学脱氯。综合以上研究结果可知,在诸多报道中被证实可以降解HCHs的过硫酸盐不适用于试验土样,零价铁可以实现较好去除效果,但对于长期老化严重污染的土壤,较大添加量限制了该技术的应用。基于此,本论文提出的n ZVI强化土壤微生物修复技术通过添加n ZVI和乙酸钠刺激土著脱氯菌生长,弥补了单纯的化学还原或自然衰减的缺陷,实现了对历史性污染土壤中高浓度HCHs的高效降解。本论文研究结果为污染场地修复提供了一种高效且经济绿色的修复技术和有效的理论依据。