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随着现代工业的迅速发展,越来越多的有毒化学物质进入水体,造成日益严重的水体污染,评估或预测外源性化学物质对环境的影响是开展环境保护活动的重要任务之一。传统的环境监测通常采用离线分析方法,操作复杂,成本高,且不适宜进行现场快速检测和连续在线分析。硝化菌是专性好氧菌,易受到外界环境因素的影响,重金属、农药、有机污染物等可以通过抑制硝化作用的酶类而影响这一过程的进行,这一特点常被用作毒性测试中,因此从环境中分离出可用于毒性测试的硝化菌具有重大的意义。本文对北京某鱼塘污泥进行富集分离筛选,对所得到菌株进行了鉴定,分析了pH、温度、装瓶量和接种量对硝化作用的影响,探讨了高效优势降解菌的复配、生理生化特征和降解条件；在上述研究的基础上,制备了高效硝化菌微生物膜,并将其与溶解氧仪结合制成了硝化菌传感器,分析了硝化菌传感器对不同浓度的有机物和无机物的响应程度。主要结论如下：1)从北京某鱼塘污泥中筛选分离得到4株高效养型硝化菌F1、F4. Y2、Z1.通过全细胞脂肪酸成分鉴定以及生理生化实验,初步确定菌株F1、F4属于红球菌属(Rhodococcus)、Y2属于假单胞菌属(Pseudomonas)、Z1属于微球菌属(Micrococcus)。2)菌株F1、F4、Y2、Z1在35℃左右条件下,经21d培养达到较高的硝化速率,而在低温条件下不适合其生长和繁殖。由于生长环境和驯化环境的影响,菌株适合在偏碱性的环境中生长,最适的pH范围为8-9。4菌株均为好氧菌,随着培养基中溶解氧的增加,菌株对NH4+-N的降解能力有显著的提高。3)综合条件正交试验结果表明,复合菌最佳NH4+-N降解率的条件为：温度35℃,pH值8.5,装瓶量20mL/250mL,投菌量25%,NH4+-N降解率达到70.02%。影响硝化反应效果的因素顺序为：装瓶量>温度>pH>接种量。装瓶量和温度影响较大,pH和接种量影响相对不明显。4)菌膜固定载体配比优化实验分析表明,在PVA16%,CA0.6%, NaN032%,CaC1275%时,菌膜的响应性能最好,ADO值达到1.13mg/L。5)通过对不同浓度的HgCl2和苯酚进行了硝化菌传感器响应初步研究,结果表明,硝化菌传感器对无机毒物HgCl2和有机毒物苯酚均具有较明显的响应。随着HgCl2和苯酚溶液浓度的升高,硝化菌的呼吸速率受到的抑制均越来越强,当HgCl2溶液达到0.09mol/L时,硝化菌传感器的DO值几乎趋于平线,说明硝化菌的呼吸速率几乎被Hg2+完全抑制；当苯酚溶液达到0.12mol/L时,硝化菌传感器的DO值几乎趋于平缓,说明硝化菌的呼吸速率受到极大抑制。