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蒽醌化合物广泛存在于工业染料废水中,其结构稳定,具有生物毒性等特点加剧了废水处理的难度。生物处理法因其操作简便、处理费用低和环境友好等优势而被广泛采用。本文对实验室新筛选出的嗜吡啶红球菌GF3共代谢降解蒽醌化合物的特性进行了研究,并利用液相-质谱联用仪和傅里叶红外光谱仪分析了四种蒽醌化合物的降解终产物,在此基础上提出了菌株GF3降解四种蒽醌化合物的可能途径,从而为菌株GF3的应用提供理论基础。研究了1-氨基蒽醌-2-磺酸(ASA-2)共代谢生物脱色特性。结果表明,共代谢基质中蛋白胨对ASA-2生物脱色的促进作用最为明显。进一步的研究发现多种氨基酸可加速ASA-2的生物脱色过程,其中L-亮氨酸促进效果最好。以L-亮氨酸为共代谢基质,ASA-2生物脱色的最适环境条件为pH 7.5～8.5、30℃和150～200 r/min.最适条件下,菌株GF3能够完全脱色20～500 mg/LASA-2,脱色动力学符合典型的底物抑制模型。并且在ASA-2脱色过程中,菌株GF3能够耐受30 g/L的NaCl、2 g/L的NaNO3和3 g/L Na2SO4。以琥珀酸钠为共代谢基质时,菌株GF3不仅能够使ASA-2脱色,还能进行好氧反硝化脱氮,反应最适条件为C/N=15, pH7.5,30℃,200r/min。最适条件下,44 h内ASA-2脱色率可达95.5%,同时总氮去除率88.2%以上。反应过程中,有低浓度的亚硝态氮积累并能完全去除。硝态氮最终转化为氮气,未检测到N20。以L-亮氨酸为共代谢基质,分析了菌株GF3降解ASA-2及其它蒽醌化合物(溴氨酸、蒽醌-2-磺酸钠和蒽醌-2-羧酸)的过程。并利用高效液相色谱、液相-质谱联用仪和傅里叶红外等分析手段对上述四种蒽醌化合物降解终产物进行了分析,提出了蒽醌化合物的降解途径。结果表明,最适条件下,菌株GF3可使107.6 mg/L的ASA-2在30h内脱色率达95.4%以上,TOC去除率为61.9%。紫外-可见波谱分析显示,当ASA-2脱色体系由红色褪成无色时,ASA-2的特征吸收峰完全消失,并在340 nm产生了新的特征吸收峰。ASA-2降解终产物鉴定为3-氨基-4-磺酸基邻苯二甲酸,降解过程中产生的中间产物邻苯二酚可能被2,3-双加氧酶降解,最终矿化为CO2。菌株GF3还能够降解100mg/L的溴氨酸、蒽醌-2-磺酸钠和蒽醌-2-羧酸,降解率分别达到90.1%、98.9%和94.3%以上。伴随降解完成,底物原有特征吸收峰逐渐消失,且溴氨酸在351 nin和265 nm处产生了新的特征吸收峰。菌株GF3降解四种蒽醌化合物的途径为蒽醌环裂解生成了与原分子结构相对应的邻苯二甲酸类化合物和邻苯二酚,邻苯二酚可被进一步矿化。