氯酚是一种常见的酚类化合物，它是由氯原子取代了苯酚环状结构上一定数目的氢原子而形成的。氯酚作为工业原料，在化工、制药、染料、造纸、杀虫剂、防腐剂等行业被普遍应用。氯酚具有高毒性和“致癌、致畸、致突变”性，它们在环境中的长期停留，会严重危害人体健康以及生态环境，正因如此，美国EPA优先将此类污染物作为重点列入优先控制污染物的黑名单中。含有氯酚的废水严重污染环境，并且难以处理，是当前国内外环境工程领域研究的热点与难点。与物理、化学法相比，微生物降解法是一种低成本，高效率，低能耗，易操作，无二次污染。其中，高效菌技术具有很好的生物降解性和耐受性，能够针对性地降解较高浓度的氯酚。因此，本研究在好氧条件下利用氯酚高效降解菌，对其降解特性进行研究，为氯酚类废水污染治理提供一定的指导依据。本课题以4-氯酚作为研究目标物质，使用为本验室已经分离鉴定、培养且保存完好的波茨坦短芽孢杆菌。通过单因素研究法，在不同的实验环境条件中，研究该菌降解4-氯酚的生物特性，确定了它的最佳降解条件：适宜温度：30℃；pH：7.0；摇床转速：160r/min；接种量：5%。在这种最适宜的生长环境下，4-氯酚能够作为碳源和能源，被该菌株利用并降解，而且其最大降解能力可达300mg/L，完全降解200mg/L、250mg/L及300mg/L4-氯酚所需时间分别为48h、63h和84h。运用酶活分析进一步探究，结果表明4-氯酚可诱导该菌合成氯代邻苯二酚1，2-加氧酶，降解途径是邻位裂解途径。本文还以4-氯酚为单底物进行了动力学研究，样品系列中的4-氯酚初始浓度从0-300mg/L，以50mg为间隔依次递增，建立了Haldane模型，并借助Origin软件分析所得数据，完成非线性拟合，回归得到的相关参数有：μmax=0.185h-1、Ks=30.45mg/L、Ki=127.62mg/L，相关系数R2=0.98，该模型可以很好地描述菌体生长。含酚废水中的污染物质多种多样，将研究仅仅局限在单一底物降解层面的意义不大，本课题进一步考察了该菌株在4-氯酚与苯酚的双底物混合生物降解系统中，细胞的生长情况和底物降解特性。在较宽的底物浓度范围内(苯酚初始浓度0-1400mg/L，4-氯酚浓度0-80mg/L)进行了混合双底物的动力学研究。在4-氯酚和苯酚双底物降解过程中，4-氯酚的存在会抑制苯酚的降解，4-氯酚初始浓度为40mg/L时，1400mg/L苯酚被完全降解耗时更长，菌体优先利用苯酚为碳源和能源，苯酚被完全降解后大部分4-氯酚才开始被降解。苯酚对4-氯酚降解的影响，当苯酚浓度为150～300mg/L时促进4-氯酚的降解；当苯酚浓度高于300mg/L时抑制4-氯酚的降解；苯酚的初始浓度为200mg/L时4-氯酚的降解速率达到最大。采用Abuhamed动力学方程可以准确描述4-氯酚/苯酚双底物降解体系中细胞生长过程，并得到相互抑制参数: I1，2=1.47、I2，1=2.56，相关系数R2=0.95。