随着石油能源的开发与利用,石油烃对地下水环境造成的污染日益严重。多环芳烃是一类难降解的石油烃污染物,具有分布广泛,持久性强的特点。由于其致癌、致畸和致突变的“三致效应”,多环芳烃会对人类和其他生物造成强烈的毒害作用,给人类健康和生态环境带来了极大的风险和挑战。微生物修复是一种经济高效、环境友好、绿色可持续的有机污染物处理技术,是修复环境中多环芳烃污染最具潜力的手段。本文以我国沈阳某石油烃污染场地作为研究区域,筛选出能够在低温、厌氧环境中降解萘的微生物群落,利用16S rRNA宏基因组测序对菌属进行鉴定,之后对菌落理化性能进行表征,探究环境因素对其降解能力的影响,并深入探究硫酸盐还原作用下微生物对萘的降解特性和机理。主要实验结论如下:(1)萘降解菌的筛选鉴定及性能表征。微生物群落主要由Acinetobacter和Pseudomonas菌属组成。萘降解菌能够自动调节其细胞表面疏水性和自聚集性以适应萘的毒性,并且具有良好的乳化性。细菌对低浓度萘具有强耐受能力,能够有效促进萘降解。(2)微生物降解萘的影响因素及降解动力学特征。萘降解菌的最适合菌接种浓度为5%;最适生长pH范围为7.0~8.0,耐碱性高于耐酸性;在10~30℃均有较高的降解能力,最适培养温度为30℃,低温对细菌降解萘不存在抑制作用。在实验设计范围内,随着初始浓度的增大,萘降解效率和降解速率不断提高。萘的降解速率更加符合GuassAmp方程。运用MATLAB软件推导出拟合度较高的降解动力学方程。(3)硫酸盐还原作用下微生物对萘的降解特性。萘降解过程与硫酸盐还原作用同步进行,萘作为电子供体,硫酸盐作为电子受体,两者之间发生电子转移从而实现萘的降解。萘降解速率与硫酸盐还原速率呈线性关系。理论上萘和硫酸根的摩尔比为1:6,而实际上每降解1 mol萘需要消耗4.29~4.59 mol硫酸盐,微生物对萘的降解不够彻底,无法将萘完全转化为二氧化碳。当多种电子受体共存时,硫酸盐是主要的电子受体,微生物以三价铁盐和磁铁矿为电子受体降解萘的能力有限,但是三价铁盐和磁铁矿可以促进硫酸盐还原作用。另外,萘的降解过程导致微生物群落结构发生更替演化。经过30天培养后细菌群落多样性增大,丰富度降低,Acinetobacter菌属占比减小,Pseudomonas菌属占比增加。添加电子受体的体系群落分布丰度更小,群落分布多样性更大。