偶氮染料是合成染料中使用量最大的一类有机染料,在生产和使用中产生的废水具有成分复杂、色度高、COD变化大及难降解等特点,并且具有致癌、致畸和致突变的“三致”作用。因此,将染料废水进行有效而彻底的降解已经成为工业废水处理中一个迫切需要解决的问题。本研究的目的是从印染厂废水处理池中的活性污泥中,在好氧条件下筛选分离出能够高效降解偶氮染料的细菌菌株,探索菌株对偶氮染料脱色的最佳条件,以及菌株对其他不同染料的脱色效果的研究,并构建微生物-植物联合净化系统,研究接种菌种对植物生长的作用,考察联合体系对偶氮染料的脱色效果。本论文具体的研究结果如下:(1)本研究在印染厂的废水处理站活性污泥中成功分离到了一株在好氧条件下对刚果红具有良好脱色能力的菌株A2,经鉴定后,发现该菌株属于树形类芽孢杆菌。对菌株A2的染料脱色特性研究显示,该菌株可在25-40℃、pH值为5-10以及多种不同碳氮源条件下对偶氮染料进行有效的降解脱色。其中,菌株A2最适降解条件为温度30℃、初始pH值为5.5,最佳碳氮源为葡萄糖和氯化铵,在24 h内对50 mg/L刚果红溶液的脱色率为88%以上。(2)菌株A2对染料的脱色效果随着染料浓度的升高而降低,当刚果红浓度由50mg/L提高到200 mg/L时,脱色率由88.14%降低到70.56%。另外,菌株A2可对多种不同结构染料进行降解,对供试的5种染料进行降解脱色实验,发现菌株A2对其中的4种染料的脱色率均在50%以上,其中对染料橙黄Ⅱ的脱色效率最高,为78.32%,说明菌株A2对染料具有一定的广谱性。(3)通过紫外-可见光谱、气相-质谱联用技术对降解产物进行了分析。紫外-可见光谱中,位于497nm处可见吸收峰随处理时间的延长而逐渐降低,说明在脱色48 h后,刚果红已被大量降解;另外,紫外区出现吸收峰,并向可见光区扩展,说明随着脱色的进行,染料降解生成无色的中间代谢产物。GC-MS结果分析显示,刚果红降解的中间产物中不存在联苯胺,说明刚果红中的偶氮键以非对称的方式断裂;另检测出4种物质为苯胺;萘胺;叠氮萘和2-硝基苯胺。(4)高浓度的染料会对植物生长造成不利影响。当染料浓度为400 mg/L时,植物的鲜重增量相比于对照均降低,但加入菌体对植物的生长有明显的促进作用。加入菌体后,金鱼藻的鲜重增量为6.72 g,为同浓度无菌组的2.36倍;荇菜的鲜重增量为9.02 g,为同浓度无菌组的1.62倍。菌株A2对金鱼藻和荇菜是生长没有直接作用,而是通过对染料的降解,优化植物生长环境来降低染料对植物的胁迫作用。(5)在微生物-植物联合修复研究中,随着刚果红浓度的升高,植物对刚果红的脱色率逐渐下降。随着刚果红浓度由100 mg/L升高到400 mg/L时,金鱼藻对其脱色率由94.7%下降至70%,荇菜对其脱色率由95.7%下降至80.5%;荇菜对刚果红的脱色效果要优于金鱼藻,原因是金鱼藻是沉水植物,染料降低了水体的透光度,一定程度上影响金鱼藻光合作用。微生物-植物联合体系对染料的脱色效果优于植物单独脱色效果,其中荇菜-菌株A2的联合脱色系统对刚果红的脱色效果最好,对各浓度的刚果红溶液脱色率均达到84%以上。