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东北黑土区为保障我国粮食安全,维护社会稳定,保证经济发展做出了巨大贡献。伴随着粮食产量不断增加、生产规模的不断扩大,农药使用量逐年提高。阿特拉津是我国东北地区使用量最大的玉米农田除草剂,其大量施用会造成农田环境质量下降,同时对动植物健康造成危害。尽管先前已有研究对阿特拉津在各类土壤环境中的吸附行为及其微生物降解的机制进行了探讨与关注,然而阿特拉津在土壤不同粒径组分上的吸附特性、形态分布规律及微生物降解是否存在差异鲜有报道。本文系统考察阿特拉津在黑土不同粒径组分上的吸附特性,明确阿特拉津在不同粒径组分中存在形态及含量差异情况,借助常规化学分析和13C-NMR技术,识别了黑土各粒径组分中有机质含量及不同类型碳结构在吸附过程中的关键作用。在此基础上,采用前期筛选得到的高效阿特拉津降解菌Arthrobacter sp.DNS10为菌种资源,考察了功能菌株在不同黑土粒径组分中的存活及其对上述各组分中不同形态阿特拉津的去除效果。主要结果有:（1）采用连续分级法成功提取到我国东北农田黑土四个不同粒径,即粗砂粒（2000-200μm）、细砂粒（200-20μm）、粉粒（20-2μm）、粘粒(<2μm=。上述各组分在黑土中的质量百分比分别为44.04%、32.81%、14.79%、3.19%。黑土各粒径组分中有机碳含量呈现的趋势主要表现为粘粒（28.8 g/kg）>粗砂粒（27.3 g/kg）>细砂粒（19.5 g/kg）>粉粒（16.5g/kg）。各粒径组分中碳、氢、氮三种元素的百分含量分别为3.15%-4.09%、0.70%-1.38%和0.60%-0.80%,C/N值显示供试黑土受人类活动影响较小,H/C值显示粘粒组分中有机碳芳香性最高。此外,各粒径组分有机碳都以烷氧碳为主（59.13%-67.77%）,其次为芳香碳（17.81%-25.97%）,再者为烷基碳（7.73%-9.92%）,羧基碳所占比例相对较小（4.70%-6.86%）。（2）吸附动力学试验结果表明,阿特拉津（初始浓度为20 mg/L）在粗砂粒、细砂粒、粉粒、粘粒上分别在4 h、4 h、8 h、2 h达到平衡。阿特拉津在各粒径组分上的最大吸附量排序为粘粒（47.67 mg/kg）>粗砂粒（44.08 mg/kg）>细砂粒（42.67 mg/kg）>粉粒（37.12 mg/kg）。各粒径组分对阿特拉津的吸附动力学过程均符合准二级动力学模型,R2值均为0.99以上。等温吸附试验结果表明,Langmuir模型和Freundlich模型都能较好的拟合阿特拉津在黑土不同粒径组分上的吸附过程;吸附容量和吸附强度相关的系数KF大小依次为粘粒（1.83）>粗砂粒（1.69）>细砂粒（1.63）>粉粒（1.43）,表明粘粒组分对阿特拉津的吸附与结合能力高于其他组分。此外,通过计算D-R模型吸附平均自由能（E）确定阿特拉津在上述黑土各粒径组分上的吸附过程以物理吸附为主。（3）本研究发现黑土各粒径组分的有机碳含量与各粒径组分对阿特拉津的吸附容量和吸附强度呈正相关。此外,13C-NMR谱图面积积分与KOC的相关性分析进一步说明阿特拉津黑土组分表面吸附还与有机碳的结构存在耦合作用关系,其中阿特拉津在黑土各粒径组分上的吸附能力与芳香碳含量呈正相关,与烷氧碳含量呈负相关。此外,各粒径组分的有效极性与KOC的相关性分析结果表明,各粒径组分吸附阿特阿津的能力还与其有效极性呈负相关。综上,结合供试黑土中四种粒径组分的质量百分含量、有机碳含量、结构和各粒径组分的极性特征以及各组分对于阿特拉津的吸附能力等诸多因素,黑土各粒径组分吸附阿特拉津的贡献率排序为粗砂粒（51.71%）>细砂粒（30.78%）>粉粒（14.36%）>粘粒（3.14%）。（4）各粒径组分中可脱附态、有机溶剂提取态、结合残留态阿特拉津含量分别为5.89mg/kg-11.95 mg/kg、2.63 mg/kg-4.85 mg/kg、1.78 mg/kg-2.19 mg/kg,总体表现为可脱附态>有机溶剂提取态>结合残留态;各粒径组分中可脱附态和有机溶剂提取态占相应粒径组分中总阿特阿津含量的比例均为80%以上,说明阿特拉津主要以可脱附态和有机溶剂提取态形式存在于上述各粒径组分中。（5）菌株DNS10对黑土不同粒径组分上阿特拉津的降解试验显示,未经过灭菌处理的各粒径组分土样,粗砂粒中阿特拉津含量减少了74.26%,细砂粒中阿特拉津含量减少了50.43%,粉粒中阿特拉津含量减少了31.83%,粘粒中阿特拉津含量减少了19.71%;经过灭菌处理的四种粒径组分中阿特拉津含量分别减少了78.18%、57.49%、47.25%、24.29%,经过灭菌处理的各粒径组分中阿特拉津含量减少程度明显高于未经过灭菌处理的各粒径组分,表明对土壤进行灭菌处理对菌株DNS10的降解具有促进作用。各粒径组分中可脱附态、有机溶剂提取态、结合残留态的降解率分别为30.47%-91.95%、0.32%-64.71%、0.87%-31.85%,且降解率随粒径减小而降低,所以在黑土各粒径组分中各形态阿特拉津被菌株DNS10降解难易程度为可脱附态>有机溶剂提取态>结合残留态,且粒径越小,其上吸附的阿特拉津越不易被降解。（6）Zeta电位测定结果显示,黑土各粒径组分和菌株DNS10表面均带有净负电荷,DNS10的Zeta电位为-5.17 mV,粗砂粒、细砂粒、粉粒、粘粒的Zeta电位分别为-15.87 mV、-15.03 mV、-13.23 mV、-16.3 mV,表明各粒径组分与菌株DNS10之间存在静电斥力,且菌株DNS10与各粒径组分亲和能力排序为粉粒>细砂粒>粗砂粒>粘粒。菌株DNS10降解黑土各粒径组分中阿特拉津前后各粒径组分ATP酶活性变化结果显示,降解10d后,各粒径组分中ATP含量分别为185.20 U/L、155.74 U/L、138.15 U/L、114.96 U/L,按大小可排序为为粗砂粒>细砂粒>粉粒>粘粒,说明各粒径组分中ATP酶代谢活性随粒径减小而减弱。菌株DNS10降解黑土各粒径组分中阿特拉津前后,降解基因trz N拷贝数的变化情况结果显示,降解10d后,未灭菌和灭菌处理的各粒径组分中trz N表达量分别516.94 copies/g干土、449.07copies/g干土、409.88 copies/g干土、48.47 copies/g干土和为538.44 copies/g干土、497.33copies/g干土、457.36 copies/g干土、73.21 copies/g干土,按大小排序都为粗砂粒>细砂粒>粉粒>粘粒,说明菌株DNS10在各粒径组分上的代谢活性排序为粗砂粒>细砂粒>粉粒>粘粒,且菌株DNS10在各粒径组分上的活性随粒径减小而降低。