目前,随着全球经济的飞速发展,以及环境污染状况的越发严峻,对已污染环境的保护便越发重要。甲基硅氧烷及其衍生物,在我们日常生活中扮演着不可或缺的角色,被广泛的应用在工业生产、生物医学设备以及个人护理品中,甚至作为消沫剂的成分存在于部分食品中。我国作为有机硅工业的生产大国,甲基硅氧烷的产量、使用量、以及环境排放量逐年增加。因此,对甲基硅氧烷的环境归趋及去除方式进行研究是十分必要的。而为了摆脱甲基硅氧烷从一种介质到另一种介质单纯的转移(如吸附),并非得到彻底的去除或转化,同时考虑到对环境的效应和影响,甲基硅氧烷生物降解菌群的富集及降解效能的研究是重中之重。由于个人护理品及化妆品是生活中甲基硅氧烷的重要来源,而个人护理品和化妆品中约90%的甲基硅氧烷流入到生活污水中,污水处理厂的生活污水中约90%的甲基硅氧烷被活性污泥所吸附,因此本文选取哈尔滨文昌污水处理厂二沉池中的活性污泥作为培养对象,以甲基硅氧烷为目标污染物,以获得甲基硅氧烷降解菌群为研究目标,并进行降解效能研究,同时基于高通量测序,解析微生物群落结构特征。具体过程如下:建立甲基硅氧烷的检测方法。由于目前有关甲基硅氧烷的检测方法没有普适性,且检测方法不统一,检测效果并不理想,因此本研究建立了甲基硅氧烷的检测方法,并通过对标准溶液和实际样品的检测,比较MRM模式与SIM模式。该部分采用Agilent Technologies 7000,GC-MS/MS仪器,建立的检测方法可以使甲基硅氧烷各组分完全分离,标准曲线回归性良好,检测基线平稳,峰型尖锐,无明显的杂峰,检测结果准确、稳定,可作为本课题的检测手段。对甲基硅氧烷的生物降解效能进行研究。主要采取的实验方法为向250m L的厌氧瓶中加入营养物质及目标污染物后进行摇床实验,通过改变不同的培养条件对培养条件进行优化,选取最适培养条件;将建立起来的检测方法应用在该部分实验的检测中,通过对检测结果分析发现,在厌氧条件下甲基硅氧烷的生物降解量最高,其生物降解率最高可达到58.3%;其次为硝酸盐存在的条件,降解率最高为20.1%,降解率低于厌氧条件,即硝酸盐的存在会抑制甲基硅氧烷的生物降解;硫酸盐存在的条件下相比前两个条件降解量较少,原因是硫酸盐的存在严重抑制了甲基硅氧烷降解菌群的生长,从而对甲基硅氧烷的生物降解起到了抑制作用;而好氧条件下培养的活性污泥对甲基硅氧烷几乎不存在生物降解或生物降解量极少。对不同条件培养的活性污泥进行生物群落结构特征分析,找出可能对甲基硅氧烷的生物降解具有促进或抑制作用的微生物类群。该部分采取的是高通量测序法来进行微生物种群结构的解析,在高通量测序结果与第二部分降解实验检测结果的基础上进行综合分析,找到可能降解甲基硅氧烷的微生物类群。通过微生物群落结构的检测数据可知,Acidaminobacter、Rhodocyclaceae、Clostridium、Ferribacterium、Thauera和Azotobacter等几个属的微生物可能对甲基硅氧烷具有生物降解能力。