有机氯农药是全世界最普遍的环境污染物之一。硫丹(Endosulfan)是一种人工合成的、广谱类和具有较好生物活性的有机氯类农药,在世界范围内很多国家包括我国都有广泛应用。人工湿地被认为是潜在的处理农药污染的有效途径之一。因此,开展人工湿地对农药的去除的研究具有重要的实际意义。本文首先分析人工湿地植物和微生物对有机氯农药硫丹污染物的响应,结果表明：在不同浓度硫丹胁迫下,植物通过产生各种抗氧化酶和蛋白质来抵御胁迫。当硫丹浓度为0.2～2gg/L时,植物抗氧化酶活性升高,植物生长受到抑制。当硫丹浓度为10μg/L时,植物开始枯萎甚至死亡。另外,在不同浓度硫丹胁迫下,植物细胞内蛋白质产生了不同程度的表达。这些蛋白质包含了各种功能,如防御有关的应激蛋白,光合作用、RNA转录、翻译相关的蛋白等,在植物抵抗硫丹胁迫时发挥重要的作用；微生物也有不同的响应结果,随着硫丹浓度的升高,基质中微生物磷脂脂肪酸总量先上升,在硫丹浓度为2μg/L时达到最大值,之后随着硫丹浓度的进一步升高而减少。在不同硫丹浓度下,土壤中微生物多样性指数、均匀度和丰度均不同。硫丹的加入使湿地系统微生物多样性减少。当硫丹浓度为10μg/L时,土壤中微生物受硫丹胁迫的影响,微生物种类降低,微生物多样性显著下降。氮的去除在人工湿地中是很重要的评价指标。因此,本文同时研究硫丹对生态系统氮循环的影响,深入揭示人工湿地处理含有机氯农药硫丹污水机理和生物对其的响应机制。结果表明,投加一定浓度的生活污水后,人工湿地系统对COD和氨氮的平均去除率稳定在70%以上；对总氮、硝态氮和亚硝态氮的平均去除率稳定在40～70%之间。通过研究植物叶片、土壤N含量及湿地系统N20的释放量发现,硫丹对土壤中氮素含量的影响变化不大,与空白样品基本一致；植物全氮含量在硫丹胁迫下变化较明显,在硫丹含量为0.5μg/L时,植物全氮含量值最高,随着硫丹浓度的增大,全氮含量明显降低；另外,对通入不同浓度硫丹污水的芦苇N20的释放量测定发现,湿地系统中微生物对硫丹进行一定程度的降解,在低浓度范围内,微生物活性随硫丹的升高而增大,N20的释放量随之小幅度升高,当硫丹浓度为10μg/L时,微生物活性减弱,N2O的释放量也出现一定程度的降低。通过对湿地系统中各污染指标降解的一级动力学方程拟合,得知各污染指标降解的一级动力学方程拟合效果较好,硫丹浓度为0.5μg/L时系统的COD降解较快,10μg/L的湿地系统COD降解最慢；同样,TN、AN在0.5μg/L时也降解较快。在不同浓度硫丹胁迫下,亚硝氮的降解趋势差距较小,硝氮和亚硝氮的降解在硫丹浓度为2μg/L时降解速率最大。通过氮物料平衡的研究可知,在硫丹胁迫下,基质吸附和系统排水降解作用是湿地脱氮的主要途径,其次是植物和微生物的硝化反硝化作用。综合上述结果,投加硫丹后,植物通过改变化合作用速率,触发抗氧化酶防御系统和累积相关功能性蛋白来抵抗外界硫丹胁迫。于此同时,人工湿地生态系统中微生物、氮循环也受到一定程度的影响。