单环芳香烃类苯系物BTEX是工业生产中最常产生的一类挥发性有机物,持续排放BTEX会严重危害人类健康和生态环境。生物过滤技术具有运行成本低、建设简单和环境友好等优势,被广泛应用于单组分或多组分挥发性有机废气的处理。然而制约生物处理法净化挥发性有机物最关键因素就是功能微生物菌种,目前针对某些难降解有机物如苯、二甲苯等BTEX的优良降解菌种仍然比较缺乏,如何有效筛选出更多更高效的降解菌种是一直以来生物处理技术研究的重点。本论文应用宏基因组学方法研究了某VOC处理厂生物滴滤池中的活性污泥菌群,同时结合培养组学方法从活性污泥中分离、筛选出潜在的BTEX降解菌株,并进一步探究了一株高效降解菌株的BTEX降解性能及相关降解机理。主要研究成果如下:第一,研究了生物滴滤池中活性污泥的微生物群落结构和功能基因分布。宏基因组学分析显示,该活性污泥菌群以细菌为主,主要分布在变形杆菌门和放线菌门等五个门的1798个属,具有较高的微生物多样性及稳定性,同时具备降解卤代、烃类、酚类、酯类和芳香烃类等多种有机污染物的功能基因,是潜在的生物降解菌种资源库。进一步分析显示,活性污泥中具备完整的甲苯降解通路途径,该生物滴滤池中甲苯降解微生物以好氧细菌为主,在双加氧酶作用下转化为邻苯二酚中间体进一步降解。第二,应用培养组学方法从活性污泥中分离BTEX降解菌株并进行初步筛选。采用单一BTEX作为唯一碳源,从活性污泥中驯化、分离得到了39株潜在BTEX降解菌株,包括以甲苯为底物分离得到的18株不动杆菌;以二甲苯为底物分离得到的18株不动杆菌和3株假单胞菌。其中菌株CX20对二甲苯表现出较好的降解潜力,经过16S r DNA测序并结合菌株生理生化鉴定,初步确定该菌株为杀香鱼假单胞菌,并命名为Pseudomonas plecoglossicida.CX20。第三,研究了菌株CX20对BTEX的降解特性。菌株CX20具有高效降解甲苯、间二甲苯和对二甲苯的能力。在最佳培养条件下,菌株能够在48 h内完全降解130.5 mg/L浓度以下的甲苯和193.5 mg/L浓度以下的间二甲苯和对二甲苯,表现出极强的降解能力。此外,表面活性剂Tween-80、SDBS和Brij-35能在一定程度上促进菌株对甲苯的利用,48 h对208 mg/L浓度的甲苯降解率分别提升6%、12.4%和7.2%。其中SDBS通过改变CX20细胞膜的通透性,并提高菌株表面的疏水性使甲苯的降解效率大幅提升。综上所述,从活性污泥中分离出一株杀香鱼假单胞菌CX20,具备较强的降解甲苯和二甲苯的能力。本研究为该菌应用于BTEX类废气处理提供了理论基础,菌株具有良好的工业应用前景。