近年来随着化工业的快速发展,水体中含氮杂环化合物的种类和数量急剧增加,喹啉及其衍生物是典型的多环芳烃含氮杂环化合物,常出现在印染与制药废水中,也是焦化废水和钢铁废水中的常见有机污染物之一。由于其毒性大、致畸、致癌,还会通过土壤污染地下水,造成了巨大的潜在危害。国内外学者已筛选出一系列喹啉降解菌,如红球菌属(Rhodococcus sp.)、丛毛单胞菌属(Comamonas sp.)、伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia sp.)、假单胞菌属(Pseudomonas sp.)等,但就芽孢杆菌属(Bacillus sp.)微生物对喹啉降解的相关研究目前报道较少,且无论是哪种菌,在降解喹啉类有机物的时候,降解效率都比较低,严重影响了其在生产实践中的应用。本研究以某污水处理厂的活性污泥为菌源,分离得到一株可耐受700mg/L的喹啉降解菌H1,但其初始降解效率较低,为了提高该菌株的喹啉降解速率,对喹啉降解菌的驯化条件及降解性能进行研究,取得了以下研究结果:(1)通过富集驯化和筛选喹啉降解菌株,得到1株以喹啉为唯一碳源、氮源的降解菌H1,对降解菌H1进行扫描电镜和16S rDNA菌种鉴定,结合菌体形态特征,鉴定该菌属于芽孢杆菌属Bacillus sp.,降解菌的生长过程分为抑制期、适应期、对数期和衰亡期。(2)喹啉降解菌Bacillus sp.H1在喹啉浓度为100mg/L~700mg/L下对喹啉的降解效率,发现喹啉耐受浓度可达700mg/L。喹啉降解菌Bacillus sp.H1降解喹啉时最佳投菌量为20%,耐受中性偏酸环境,最适pH为7,温度为37℃(3)通过活化结果分析,初始喹啉活化浓度与活化时间均对喹啉降解菌Bacillus sp.H1的喹啉降解速率有明显的影响。(4)葡萄糖、苯酚和吡啶等外加碳源对喹啉的降解有一定的抑制作用,醋酸、甲醇、氯化铵、尿素对细菌生长有一定促进作用,但并不促进喹啉的降解。(5)在各个浓度下,降解过程都符合零级动力学方程,当初始浓度较小时,降解速率随喹啉浓度增大而增大,而当浓度超过440mg/L之后,随着喹啉浓度的增加,降解速率呈现降低趋势。(6)随着喹啉的降解,氨氮浓度在前期平稳增加,在某一刻迅速升高,而硝氮的浓度则随着喹啉的降解,一直平稳升高,到达最大值后开始逐渐降低,而此时氨氮浓度依然保持增长,而TOC的含量随着喹啉的降解而减少,且比喹啉的降解推后50个小时。(7)脱氢酶活性随着喹啉的降解而呈增长趋势,前期保持平稳,之后迅速增长,并且在极短的时间内达到最大值,但脱氢酶活性开始快速增长的时间点比喹啉的迅速降解要滞后一段时间,相对于上清液来说,菌悬液降解喹啉的用时较短,而胞内酶的作用也比胞外酶的作用更大,但菌悬液和胞内酶、上清液和胞外酶的降解时间也有一定的差距。