苯酚和多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)作为常见的工业污染物,在环境中被发现时通常都是共同存在的,同样在炼焦的废水中也发现了PAHs和苯酚。苯酚具有相对较高的水溶性对有机体具有急性毒性,而PAHs除了具有毒性和致癌性外,它们还可以在生物有机体内积蓄,通过食物链的传递威胁着人类健康。目前,焦化废水处理厂的出水中PAHs总浓度处在较低水平,是能够达到排放标准的,然而PAHs不是被微生物有效地生物降解,而是在生物处理过程中更多富集在污泥上。含高浓度PAHs的污泥经过堆肥、填埋、焚烧等处理处置后,会对土壤、水体、大气等环境产生二次污染,进一步影响包括人类在内的生物有机体。因此,在废水处理过程中提高微生物对PAHs的降解效率尤为重要。共代谢强化降解技术是一种常用的提高PAHs的去除方法。苯酚作为较易利用的焦化废水中的大宗有机污染物,可以为微生物提供生长繁殖所需要的能量,是共基质的最佳选择。本文从焦化废水中筛选一株苯酚与荧蒽高效降解菌株Advenella sp.B9(小陌生菌),并与实验室筛选保存的苯酚和PAHs降解菌Stenotrophomonas sp.N5(寡养单胞菌属)混合构成共培养体系,并选用四环的荧蒽作为PAHs的代表来研究苯酚对PAHs生物降解的影响。主要成果如下:(1)在初始浓度为500 mg/L的苯酚无机盐培养基中,分别以纯培养、混合培养的方式接种两种微生物。培养24 h后,Stenotrophomonas sp.N5对苯酚的降解率几乎为零,Advenella sp.B9对苯酚的降解率为14.4%,而共培养对苯酚的降解率达69.8%。Advenella sp.B9与Stenotrophomonas sp.N5共培养对苯酚的生物降解存在明显的协同作用。(2)通过宏转录组的检测与分析,结果显示:当Advenella sp.B9、Stenotrophomonas sp.N5单独培养时,从苯酚羟基化相关酶的基因表达量来看,Advenella sp.B9单加氧酶的基因表达量是Stenotrophomonas sp.N5苯酚羟化酶基因表达量的6倍以上。共培养时,与苯酚羟基化有关的酶只有Advenella sp.B9转录的单加氧酶,而Stenotrophomonas sp.N5转录的双加氧酶不减反而增加,两株菌通过竞争羟基化的邻苯二酚,促进了共培养对苯酚的生物降解。(3)在共培养体系下,与不添加苯酚组相比,苯酚的添加使10 mg/L荧蒽的降解效率由0.389 mg/L/d提高到0.509 mg/L/d。当苯酚初始浓度为800 mg/L时,对荧蒽生物降解的促进作用最显著,使荧蒽的降解效率提高了88.5%。