水体富营养化是我国各大湖区所面临的主要水环境问题,水华、赤潮现象频频发生,磷元素的超标排放是造成这一现象产生的主要原因之一,同时,由于磷是不可再生资源,目前人类社会的磷循环受到威胁。因此,如何将废水中的磷类污染物去除,并将其加以回收利用成为同时解决以上两种问题的关键。酵母菌是一种单细胞真菌,具有体积大、生长快、污泥沉降性能好等优点,是生物除磷系统中的一种常见微生物。由于酵母菌在生物污泥中所占比重较小,其研究并不成熟,但酵母菌在生物除磷中的应用潜能是巨大的,所以探究酵母菌在废水处理中的除磷效能是有重要意义的。本研究以课题组前期从缺氧/好氧（A/O）交替生物膜系统中筛选出来的一株除磷酵母菌BL3为试验菌株,以模拟市政废水为废水除磷系统,进行高效除磷酵母菌Candida rugosa BL3的除磷效能及除磷机理研究。该菌株经鉴定为褶皱假丝酵母（Candida rugosa）,并命名Candida rugosa BL3,以下均简称菌株BL3。菌落呈乳白色扁平蜡状,粘稠易挑起;孢子生殖;能够形成圆形子囊孢子,无掷孢子;即能生成假菌丝,也能生成真菌丝;世代时间为2.53 h。本文在不同接种量、不同温度、不同pH值、不同溶解氧含量、不同碳源、不同碳磷比（C/P）、不同氮磷比（N/P）条件下,对比了菌株BL3生长情况与除磷性能的影响。得出本研究中最佳接种量为5%;菌株BL3最适温度范围为25～35℃,最适pH值范围为5.0～7.0,好氧条件下除磷性能最佳,菌株BL3最佳碳源为葡萄糖与乙酸钠的混合碳源,最佳C/P为40,最佳N/P为3。试验探究了菌株BL3在除磷过程中上清液、细胞、胞外聚合物（EPS）、胞膜4个部位磷酸盐浓度动态变化过程。发现培养前期,液相中的磷元素大部分被细胞分泌的EPS吸附,小部分被细胞吸收利用;培养后期,存储于EPS中的磷开始向胞内转移。当上清液中的磷浓度不再变化时,EPS除磷贡献率60～70%,菌体除磷贡献率10～20%,细胞膜上磷含量5～10%。除磷前、后菌株经电子扫描显微镜（SEM）观察显示,除磷前菌体饱满有活力,除磷后菌体富集在一起,细胞变小且形态模糊。由X射线能谱分析（EDS）谱图分析可得,细胞表面主要由碳（C）、氮（N）、氧（O）元素组成,除磷前P峰原子百分比仅占0.28%,而除磷过程结束后,P峰原子百分比均增至3.16%,说明培养基内的磷元素被转移至细胞表面或细胞内部。通过烧杯试验研究了三种胞内聚合物:聚羟基脂肪酸酯（PHA）、糖原质及聚磷颗粒（Poly-P）,两种胞外碳源:乙酸钠及葡萄糖的累积及消耗情况,通过³¹P核磁共振技术检测了胞内磷的储存形态,初步得出胞内磷的累积途径及累积形态。菌株BL3胞内储能物质为PHA和糖原质,储磷物质为Poly-P。胞内正磷大约占10%,磷酸单酯大约占15%,磷酸二酯大约占55%,聚磷大约占20%。酵母菌BL3的除磷过程为:首先,菌株BL3利用乙酸钠合成PHA,以葡萄糖合成糖原质;然后菌株利用合成的PHA与糖原质为能量物质,从外界吸收游离的无机磷酸盐颗粒,合成聚磷物质Poly-P,以维持自身代谢需求。通过研究菌株BL3在除磷过程中所分泌的EPS的主要组成成分及其动态变化过程,分析酸性磷酸酯酶在除磷过程中的响应情况,检测EPS中的储磷形态,初步得出了EPS中的磷酸盐代谢模型。研究发现,蛋白质和多糖是构成EPS的主要成分,且浓度比≈7:3。菌株BL3在除磷过程中分泌酸性磷酸酯酶,其活性与菌株除磷率间有直接的正相关线性关系。在不同初始磷浓度下,酸性磷酸酯酶的分泌量不同:当外界磷含量低于菌株BL3生长所需摄磷量时,菌株BL3会大量分泌酸性磷酸酯酶,当外界磷含量满足细胞生长所需摄磷量时,磷酸酯酶分泌量会适当减少。³¹P核磁共振图谱显示,EPS中正磷大约占40%,聚磷大约占43%,其他主要以磷酸单酯和磷酸二酯的形式存在,分别占比10%和7%。菌株BL3对于环境中P的吸收受胞内PHO机制的调控:细胞感应外界磷浓度,释放相应的酸性磷酸酯酶与磷酸盐转运蛋白,酸性磷酸酯酶将EPS中的有机磷转化为易吸收的无机磷酸盐离子,游离的无机磷酸盐离子被细胞分泌的磷酸盐转运蛋白转运至胞内。本文以褶皱假丝酵母Candida rugosa BL3为研究对象,探究了其在不同环境条件下的除磷效能、菌体细胞磷酸盐代谢途径及EPS在菌株除磷过程中的作用,阐明了菌株BL3的除磷机理,为探寻新的除磷微生物提供了理论基础。