氯苯类化合物是一类使用范围广、对环境污染严重的化合物。本文以低取代的氯苯、二氯苯为研究对象,采用光合细菌球形红细菌进行了系统的生物降解研究。论文考察了光合细菌球形红细菌对水中氯苯在不同条件下的降解效率及其主要影响因素。主要研究成果如下：不同浓度氯苯对光合细菌球形红细菌生长和脱氢酶活性影响的研究结果表明,当氯苯浓度达到80 mg/L时,即可抑制球形红细菌的生长；当氯苯浓度增加到666 mg/L以上时,球形红细菌的生长几乎被完全抑制；球形红细菌脱氢酶活性随氯苯浓度增加而明显降低。在此基础上进一步运用化学品对水生生物急性毒性实验的标准方法,研究了氯苯对球形红细菌的毒性效应,结果表明,氯苯对球形红细菌生长的安全浓度(最低可见效应浓度LOEC)为40 mg/L；抑制球形红细菌生长的96h-EC50是346.7 mg/L氯苯不能作为球形红细菌生长的唯一碳源和能源,需采用共代谢的方式降解。葡萄糖、苹果酸、柠檬酸、乙酸、丙酸在好氧和厌氧光照条件下都能较好地支持球形红细菌的生长,但它们对细菌降解氯苯的影响是不同的,无论是在好氧还是厌氧条件下,苹果酸作碳源时,细菌对氯苯的降解效果都是较好的。球形红细菌在厌氧光照条件下降解氯苯的研究结果表明,(1)碳源浓度、硫酸铵浓度、酵母膏、pH值对氯苯降解、脱氯及细胞生长都有较大的影响。在培养基中加入一定量的酵母膏,可使细菌生长的迟缓期明显缩短,提高氯苯的脱氯率。球形红细菌在厌氧光照条件下降解氯苯的最佳条件为：苹果酸1.0g/L、硫酸铵0.1g/L、酵母膏1.0g/L和pH值7.0；(2)球形红细菌在以苹果酸为生长底物厌氧降解氯苯的过程中,氯苯降解酶是由氯苯-非生长底物诱导产生。(3)GC-MS分析球形红细菌厌氧降解氯苯的中间降解产物主要为CHCl3、CH2Cl2和CH2ClCH2Cl。以邻二氯苯为例,研究分析光合细菌球形红细菌在厌氧光照条件下对氯苯类化合物的降解机理。结果表明,(1)经过驯化后的光合细菌球形红细菌在厌氧光照条件下能有效降解邻二氯苯,其降解中间产物主要有氯苯、4-羟基苯甲酸及氯仿。(2)根据降解产物的分析,推断邻二氯苯的降解机理主要是按照先脱掉一个氯原子生成氯苯，然后氯苯进一步脱氯并通过4-羟基苯甲酸的代谢途径开环进行。研究球形红细菌在好氧条件下对氯苯的降解结果表明, (1)在好氧条件下,球形红细菌降解氯苯的速率远大于厌氧条件,100mg/L氯苯8h就被完全去除；氯苯的脱氯过程滞后于降解过程,脱氯是细菌彻底降解氯苯的限制性步骤。(2)碳源浓度、接种量、光照、pH对氯苯降解、脱氯及细胞生长都有较大的影响,球形红细菌好氧降解氯苯的最适宜条件为：苹果酸浓度1.5mg/L、非光照、pH7.0、接种量20%(体积比)。(3)球形红细菌好氧降解氯苯主要是通过1,2双加氧酶催化的邻位裂解途径进行的；双加氧酶是诱导酶,酶活性的大小与氯苯浓度有关；(4)根据对细胞提取液中双加氧酶酶活性和用GC-MS对球形红细菌好氧降解氯苯的产物分析,推断出球形红细菌好氧降解氯苯的途径是按照先开环再脱氯的过程进行,其具体降解途径为：首先,氯苯被氧化脱氢生成氯代儿茶酚,然后氯代儿茶酚在1,2-双加氧酶的作用下邻位裂解形成氯代顺-顺-己二烯二酸,氯代顺·顺-己二烯二酸再进一步被氧化形成CHCl3;最后,CHCl3脱氯生成最终代谢产物氯离子、二氧化碳和水。投加絮凝剂是使微生物快速形成污泥颗粒的一种有效手段,通过研究在不同絮凝剂下生成的生物絮体的形态和沉降性能,推荐选用PAC作为促进球形红细菌形成污泥颗粒的絮凝剂。PAC的最佳投加量范围为140-160mg/L。其中,PAC投加量150mg/L时,促进污泥颗粒化的效果最好。考察球形红细菌污泥颗粒在不同pH、不同供氧条件、不同温度条件下对氯苯的降解情况,结果表明,球形红细菌污泥颗粒降解氯苯的最佳条件为好氧、pH为7.0、30℃。在SBR反应器中利用球形红细菌污泥颗粒处理氯苯废水的实验结果表明,采用球形红细菌污泥颗粒处理氯苯废水的SBR系统是可行的,其降解氯苯过程符合Monod一级反应动力学方程。当进水氯苯浓度在125-187.5mg/L变化时,处理效率都能稳定在90.5-95.6%之间；其最佳工艺条件为反应时间6h、DO 4.75-5.0mg/L、沉淀时间1.5h、污泥颗粒浓度4000-6000mg/L。