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邻苯二甲酸酯(Phthalic Acid Esters,简称PAEs)属于典型的持久性有机污染物,具有内分泌干扰作用。本论文选择邻苯二甲酸二丁酯(Di-n-butyl phthalate,简称DBP)为代表性污染物,从选育高效降解微生物入手,研究了DBP的生物降解特性,探讨了高效微生物的固定化,考察了生物强化技术去除废水中DBP的特性,利用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)方法监测了微生物群落结构的动态变化。选题具有重要的理论意义和应用价值。论文工作取得以下主要研究成果:(1)分离获得一株DBP高效降解菌,经鉴定为微球菌(Micrococcus sp.)。该菌株能够以DBP为唯一碳源和能源生长。葡萄糖的存在不影响DBP的降解,低浓度DBP的存在对葡萄糖的降解趋势也不产生影响,但高浓度DBP会对葡萄糖的降解产生抑制。微量金属离子的加入会促进菌株Micrococcus sp.的生长,并促进DBP的降解。GC/MS分析结果表明,DBP的生物降解途径为:邻苯二甲酸二丁酯首先水解成邻苯二甲酸单丁酯,然后变成邻苯二甲酸及相应的醇,最后降解为CO2和H2O。(2)研究了微生物固定化方法,重点探讨了克服PVA固定化微生物颗粒水溶膨胀性问题。综合比较固定化微生物颗粒的生物活性、机械性能以及化学稳定性,PVA-SA载体是包埋固定化微生物的适宜材料。优化了PVA固定化微生物的适宜条件,在该条件下制备的固定化微生物,膨胀率为15%,相对生物活性为61%。(3)利用PVA为载体固定化Micrococcus sp.,结果发现,与游离微生物相比,固定化微生物的最佳pH和温度范围有所拓宽,显示出固定化微生物的优势。比较了固定化微生物的不同保藏方法,发现真空冷藏是保藏固定化微生物的较适宜方式。固定化微生物颗粒使用30d后,其膨胀率在20%以内,相对生物活性在90%以上。固定化Micrococcus sp.菌降解DBP的过程可以用Haldane抑制动力学方程描述。(4)在活性污泥处理系统中引入固定化高效降解菌Micrococcus sp.可以加速反应器的启动。当DBP初始浓度为50mg/L时,固定化细胞对DBP的强化去除作用不明显;当DBP初始浓度在100~500mg/L范围内,引入固定化高效降解菌可以显著提高反应器中DBP的去除。T-RFLP分析结果表明,固定化高效降解菌存在于反应器运行的整个运行过程中,投加高效降解菌会影响活性污泥中微生物的群落结构。