底泥污染，特别是重金属污染，在世界范围内普遍存在。疏浚是普遍采用的根治底泥污染的一种主要方法，土地利用是疏浚底泥的最经济的资源处置途径。但土地利用前必须经过污染物消减处理，以降低污染底泥带来的土壤健康风险。生物淋滤，特别是异养生物淋滤，是最富有前景的污染介质重金属绿色消减方式，但在污染底泥的处理中还没有得到广泛应用，相关机理更是没有涉及。为了把生物淋滤技术应用于污染底泥的处理，拓展污染底泥的处理技术和达到底泥无害化、资源化的目标，本研究以疏浚重金属污染底泥为对象，在化学分析和高通量测序获得底泥污染物和微生物群落组成的基础上，采用可培养法筛选得到高效淋滤菌株，建立淋滤工艺，并比较了淋滤效果;研究了生物淋滤过程中污染物和环境因子的变化特点，以及生物淋滤底泥重金属的机制;最后结合化学和生物法评价了生物淋滤底泥的生态毒理，并利用微生物全细胞传感技术监测了生物淋滤过程底泥的微生物急性毒性和内分泌干扰性的变化，主要研究结果如下:　　1.本研究发现细河底泥受到重金属和PAHs的污染，尤其Cd污染最为严重，含量为33.3mg/Kg，且以生物可利用态为主。基于高通量测序的微生物群落分析也证明了细河底泥污染严重，但具有一定的自净能力。可培养实验筛选到SY1是最潜力的重金属底泥淋滤菌株，通过测序鉴定该菌为黑曲霉(Aspergillus niger)。建立并优化得到SY1同步和二步淋滤时最佳淋滤条件。二步淋滤后，底泥中Cd、Pb、Cu和Zn淋出率分别为99.5％、65.4％、71.9％和76.4％。生物淋滤后底泥中重金属和PAHs的含量满足污泥园林绿化标准和土地改良标准的要求。　　2.不同的淋滤方式影响微生物产酸，进而影响淋滤体系pH值下降。二步淋滤过程中有机酸产量和产率大于同步淋滤。底泥的接入对菌体有一定的毒害作用，特别是对孢子的萌发更为明显。在二步淋滤中，Pb的淋出率得到很大提高。底泥PAHs被淋出溶解到淋滤液中，且低环PAHs的淋出速率和淋出率均高于高环PAHs。基于高通通量测序的微生物群落变化结果显示Clostridiales可以指示Pb的淋出进程。　　3.生物淋滤过程，各种金属淋出率与pH值和总酸的相关性:Cd最高，Pb最低。化学淋滤发现，pH值越低重金属的淋出效率越高;对重金属的淋滤效果:生物淋滤＞发酵液＞混合酸＞葡萄糖酸＞草酸。随着淋滤进程，Mn/Fe/Al离子在淋滤液中积累。重金属淋出率与底泥中有机质淋出（活化）率成正相关，且Pb的相关性最高。菌丝对底泥矿物的机械作用力提高了重金属的淋出效率。黑曲霉生物淋滤底泥的主要机制包括:酸化和有机酸与重金属的络合作用，生物还原作用，有机质活化作用和微生物的机械风化作用。　　4.未经过淋滤底泥中的重金属Cd的浸出浓度高达1.195 mg/Kg，生物淋滤后底泥可以安全填埋。生物淋滤后，底泥剩余重金属主要以残渣态为主，移动性较低。生物淋滤后的底泥对小麦和蚯蚓的生态毒性均有一定程度的降低。生物淋滤过程，底泥对微生物的毒性逐渐降低;生物传感器的灵敏性:BR151＞6020＞ BLYR。原始底泥受到雌激素污染，含有高达0.095mg/Kg当量E2，生物淋滤可以去除底泥的67.7％当量的E2。