根据我国环境保护部门发布的相关信息可知,氮素污染已成为我国水体污染的主要因素,同时随着国家发展和现代化建设需求不断增加,在工业领域中被广泛应用的苯酚作为典型的污染物,因其具有高毒性成为了我国重点处理的污染物之一。本文针对这种现象,对实验室保存的菌株进行He-Ne激光辐照筛选高效降解菌,提高其硝态氮、苯酚的降解性能和菌株在毒性环境中的生物抗性,改善出水效果。并得出以下主要结论:采用激光诱变育种方法,考察菌株苯酚和硝态氮降解性能并计算得到致死率和正变率,确定He-Ne激光辐照的最佳参数为功率20 m W、照射时长15 min,并排除了功率密度对本次实验诱变的影响。对正变株进行8代传代培养选出遗传性能稳定的菌株,其中诱变株BR4在第8代时苯酚及硝态氮降解率分别为84.28%和82.17%,好养反硝化过程中与原株相比硝态氮和苯酚的最快降解速率分别提高了11.64和1.99 mg/（L·h）,54 h降解率分别为100%和97.65%,因此将菌株BR4作为本次研究的实验菌株。测定好氧反硝化培养基上清液和粗酶液中苯酚羟化酶（PHO）、邻苯二酚1,2-双加氧酶(C12O)和邻苯二酚2,3-双加氧酶(C23O)的活性,未检测到C23O酶活性,其余两种酶在粗酶液中酶活性更高。在LB培养基中添加苯酚进行诱导培育测得诱导后PHO和C12O酶酶比活力分别约是诱导前的16倍和12倍。诱变株BR4与原株相比好氧反硝化过程中酶活性显著增强。对PHO和C12O进行酶促反应动力学研究,得到PHO和C12O的Km值分别为23.229、39.244μmol/L,vmax值分别为0.119、0.115 mol/（L·min）。测定诱变株好氧反硝化降解硝态氮时硝酸盐还原酶（NAR）和亚硝酸盐还原酶（NIR）的酶活性,NAR的酶活性较高,初步推测硝态氮降解路径为NO3‐‐N还原为NO2‐‐N,随后转化为气态氮或被细胞同化去除。通过探究苯酚浓度对NAR、NIR酶活性的影响,结果表明NIR的酶活性始终低于NAR,且苯酚浓度增大时NIR酶活曲线较陡,下降较快。对比诱变株和原株好氧反硝化过程NAR和NIR酶活性变化规律,证明诱变后酶活性显著增强。对两种酶进行酶促反应动力学研究,NAR、NIR的Km值分别为0.63、1.1μmol/L,vmax值分别为37.04、25.64 mol/（L·min）。选用底物抑制型模型Haldane方程对诱变株的细胞生长、底物降解过程进行分析,并使用软件对数据进行拟合,模型的8)、Ks、值分别为0.43 h-1、9.39 mg/L和286.76mg/L,A、B值分别为0.95和0.03,证明在苯酚毒性环境中,诱变株菌体生长受到的抑制作用较小,且仍能保持较高的苯酚降解率,证明该诱变株在污废水脱氮除酚应用中具有潜在价值。使用单因素法实验考察温度、pH、转速对诱变株脱氮除酚性能的影响,获得最佳培育条件为温度30℃、p H=7.0、210 r/min。利用Design-Expert软件进行BBD响应面优化分析,回归模型显著,整体拟合效果良好。基于模型预测的最佳培育条件合理调整,在温度30℃、p H=7.5、转速230 r/min条件下进行实验验证,得到的硝态氮降解率基本接近预测值,且此时苯酚降解率为100%,因此该条件可作为后续深入研究中的最佳条件。