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偶氮染料是使用最广泛的一类染料,染料废水具有结构复杂、色度高、难降解等特点,对环境造成严重的污染,威胁生物多样性及人体健康。生物处理技术中的厌氧—好氧法是目前应用最广泛的处理染料废水的技术,但是厌氧段反应速率缓慢,厌氧脱色成为偶氮染料完全生物降解的限速步骤。投加氧化还原介体是提高厌氧脱色效率的有效途径。但是投加外源介体存在成本高、难生物降解、有毒性,造成二次污染的弊端。本论文的研究目的是通过寻找在不投加外源介体条件下可以高效还原偶氮染料的菌株,研究微生物自介导胞外还原偶氮染料过程。提高染料废水厌氧生物转化速率,克服外源介体的弊端。研究内容包括偶氮染料高效降解菌株的筛选及菌株对偶氮染料的脱色特性研究,并对菌株自介导胞外还原偶氮染料的过程和机理进行了研究。实验从处理染料废水的醌还原菌群中分离获得了一株对偶氮染料具有脱色活性的希瓦氏菌Shewanella sp. XB,其对初始浓度为200 mg/L的直接耐晒蓝B2RL染料废水的最大脱色率可达97%。采用希瓦氏菌XB对偶氮染料脱色的优化控制条件是：最适温度在30～37℃之间；最适pH值在7～9之间；接菌量不低于0.15 g/L(干重)；碳源乳酸钠的最适浓度为20 mmol/L。Shewanella sp. XB对浓度范围在100～5000 mg/L之间的直接耐晒蓝B2RL染料废水,脱色率均能达到95%以上。菌株XB在脱色偶氮染料过程中能够分泌蛋白质,进而强化高浓度偶氮染料脱色。考察了Shewanella sp. XB自介导脱色偶氮染料的过程和Shewanella sp.XB对其他生物脱色偶氮染料的强化作用。结果表明,好氧和厌氧培养的Shewanella sp. XB菌体完整细胞,能够在NADH和染料之间传递电子,使50 mg/L的酸性红B在60 min内脱色率达到95%。同时,好氧和厌氧培养Shewanella sp. XB的上清液能够强化包括醌还原菌和活性污泥在内的多种生物还原偶氮染料。促使醌还原菌QR-1对200 mg/L的直接耐晒蓝B2RL的24 h脱色率从5%提高至95%；活性污泥对200 mg/L的直接耐晒蓝B2RL的脱色率达到95%的时间从60 h降至26 h。Shewanella sp. XB在以乳酸钠、甲酸钠等有机物作为碳源厌氧培养的条件下能够分泌核黄素,菌株XB在以乳酸钠为碳源时是分泌核黄素的最适条件,培养24 h上清液中核黄素浓度达到0.24 mg/L。Shewanella sp. XB自介导胞外还原偶氮染料机理为,菌株XB在厌氧培养条件下分泌核黄素,核黄素作为氧化还原介体提高了胞外电子转移的速率,进而加快偶氮染料的还原。