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石油作为当代工业社会的血液,对于当今社会和经济的发展是必不可少的,但在石油开采、运输、加工与使用过程中由于泄露和排放对环境所造成的污染,已经越来越严重。本研究以典型芳烃类石油污染物苯、甲苯和萘作为目标污染物,以膜生物反应器(MBR)中活性污泥为原始菌群对上述三种污染物的优势降解菌株进行筛选以及菌株特性与降解动力学和热力学研究。本研究共得以下结论:(1)将本实验室中小型MBR中的活性污泥分别以苯、甲苯和萘浓度递增法进行数月驯化后,对三种污染物各自的优势降解菌进行筛选。共筛选出:苯降解菌五株,降解能力最强的菌株为MB-2,其对苯的降解率达到94.36%;甲苯降解菌四株,降解能力最强的为菌株MJ-1,对甲苯的降解率达到93.67%;萘降解菌五株,降解能力最强的为MN-5,对萘的降解率达到99.38%。上述降解实验底物浓度均为10 mg/L。(2)经16S r DNA基因鉴定以及电子扫描显微镜形态学研究发现:苯降解菌株MB-2为Ochrobactrum sp.(苍白杆菌属),革兰氏染色为阴性,长度为0.75-1.1μm,宽度为0.5-0.6 um的呈椭圆形球杆菌,未观察到鞭毛及菌毛;甲苯降解菌株MJ-1为Stenotrophomonas sp.(寡养单胞菌属),革兰氏染色为阴性,长度为1.9-2.4μm,宽度为0.21-0.3μm的长杆菌,未观察到鞭毛及菌毛;萘降解菌株MN-5为Sphingobacterium sp.(鞘氨醇杆菌属),革兰氏染色为阴性,长度为2.5-3μm,宽度为1.1-1.3μm的呈椭圆形的杆菌,观察到其具有长度为0.26-0.6μm的菌毛,但并未观察到鞭毛。(3)在p H=7.0,转速为150时,以不同污染物为基质探讨了三株菌株的降解动力学及热力学。三株菌株对各自底物的降解均符合一级动力学模型,降解率随底物浓度的增大而减小;菌株Ochrobactrum sp.MB-2、Stenotrophomonas sp.MJ-1和Sphingobacterium sp.MN-5的最佳降解温度分别为35、30和35℃;活化能Ea分别为:75.66、17.27、91.60 k J/mol.(4)据三株菌株对其各自底物的降级动力学与热力学研究发现,菌株Sphingobacterium sp.MN-5对底物的降解效率最高;其次是菌株Ochrobactrum sp.MB-2;最差的是菌株Stenotrophomonas sp.MJ-1;热力学研究也证明菌株Sphingobacterium sp.MN-5和Ochrobactrum sp.MB-2对于其底物的生化降解反应较易发生,而Stenotrophomonas sp.MJ-1对其底物的生化降解不易发生;三种菌株在实验温度范围内的吉布斯自由能均符合生物酶触反应特点。(5)通过正交实验所得结果经统计学分析得出:菌株Sphingobacterium sp.MN-5对萘的最佳降解条件为:T=35℃、p H=7、菌悬液投加量为15%(v/v);影响强度由强到弱排列为:接种量,温度,p H值,表面活性剂的投加;表面活性剂的投加并没有显著的统计学意义,影响可忽略。(6)萘降解菌株Sphingobacterium sp.MN-5共代谢降解0-40μg/L氯仿(CF)发现:在20 mg/L萘作为第一基质的情况下,该菌株处于最适降解条件时,对10、20和30μg/L的CF共代谢降解率分别达65.93、43.02和36.31%,降解率与萘浓度呈反比;CF的投加对菌株生长及该菌株对于萘的降解产生一定的抑制效应,抑制效应随CF的投加量增长而增长。