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对硝基苯酚(p-nitrophenol, PNP)是一种应用广泛的硝基芳香化合物,主要用于生产合成染料、医药、炸药、工业溶剂以及有机磷农药。它若进入水体,则会造成水体污染,美国环保局已将其列入优先控制的污染物名单中。由其带来的环境污染问题也已受到人们的普遍关注。国内外对利用微生物降解对硝基苯酚进行了较为广泛的研究,对于其主要降解途径有了初步的了解,但鲜有以对硝基苯酚为唯一碳源与氮源并将其完全降解或矿化的高效降解菌的研究报道。本研究应用微生物富集驯化方法,筛选分离到两株对硝基苯酚降解细菌,它们可利用对硝基苯酚为唯一碳源与氮源生长并将其完全转化,对其生长特性、降解能力和降解机理进行研究;并对其降解酶的降解特性进行了探讨。主要研究内容如下:1.从华阳农药厂的污水处理池活性污泥中筛选获得两株能高效降解对硝基苯酚的细菌CN2和CN6,通过形态学、生理生化和16S rDNA序列同源性分析,将其分别鉴定为节杆菌属(Arthrobacter sp. CN2)和红球菌属(Rhodococcus sp. CN6);其16S rDNA基因序列在GenBank中的注册号分别EU266494和EU266492。2.在纯培养条件下,运用紫外可见分光光度法(UV-Vis)和高效液相色谱(HPLC)法,分别测定了菌株CN6对对硝基苯酚及其降解中间产物4-硝基儿茶酚的降解性能。在pH 7和30℃条件下,细菌CN6能将100mg/L的对硝基苯酚和4-硝基儿茶酚分别在12h和20h内完全降解。并测定了不同接种量、外加碳源、氮源、温度、pH及对硝基苯酚浓度对该菌株降解能力和菌体生长的影响。结果表明:以对硝基苯酚为唯一碳源、接种量0.15～0.3 g/L、温度15～35℃、pH 7～9、对硝基苯酚浓度25～200 mg/L时,该菌株的降解效果较好;外加碳源会显著增强微生物的生长量,而对其降解性能影响不大。外加氮源对菌体的生长以及降解性能都没有明显影响。3.对菌株CN6的降解底物谱进行了研究,发现该菌能以对硝基苯酚或4-硝基儿茶酚为唯一碳源、氮源和能源生长,表明降解过程中可能伴随着苯环的断裂,最终彻底矿化成二氧化碳和水。该菌株还可降解苯酚、甲苯、甲基对硫磷等,具有较为广泛的底物谱,显示出其在污染位点修复中的应用潜力。4.研究了细菌CN6在不同培养条件下的细胞表面疏水性,发现其随着pH的升高而升高,但随着温度的升高反而会降低;在对硝基苯酚浓度增加时,该菌的细胞表面疏水性也会相应提高。说明该菌具有较高的细胞表面疏水性,能够促进菌体吸附对硝基苯酚等有机污染物,从而加速降解利用。5.对细菌CN6粗酶活性的分析表明,粗酶液能将50 mg/L的对硝基苯酚快速降解为无毒物质;细菌CN6的降解酶在pH 7～9和20～40℃活性较高,最适pH 8,降解酶最适温度在30℃;此粗酶液可用于污染位点以及果蔬表面对硝基苯酚残留的快速解毒和清除。