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二氧化硫危害是当今世界空气污染的三大问题之一，而烟气脱硫则是SO2污染控制的重要手段。近年来，随着环境保护学科的发展和相关学科的相互交叉，在烟气脱硫技术中，生物脱硫是一种较新的烟气脱硫（FGD）技术思路。利用化能自养微生物对SOX进行代谢，将烟道硫氧化物脱出，具有低能耗，投资少，净化效率高和二次污染小等优点。固定化微生物技术由于具有微生物密度高、反应迅速、微生物流失少、产物易分离、反应过程易控制的优点，而成为当前研究的热点。氧化亚铁硫杆菌因其特有的双重氧化系统的存在成为生物脱硫最重要的菌种之一。目前，国内外学者对于微生物法烟气脱硫技术的研究尚处于起步阶段，相对于氧化亚铁硫杆菌双氧化系统中的铁氧化系统而言，基于硫氧化系统的研究进展缓慢，利用细菌的直接氧化作用来进行微生物脱硫的研究不够深入。本文从固定化微生物反应器净化低浓度SO2气体的反应过程控制因素入手，对其进行动力学研究、建立生化反应宏观动力学模型，并将模型应用于净化其他气态污染物。研究表明：固定化微生物小球的半饱和系数比游离菌小，脱硫菌经过固定化处理后反应活性有所增加，固定化微生物生化降解反应容易进行。然而固定化微生物的反应速率常数却比游离菌的小，造成上述差异的主要原因是由于物质在流体和固定化微生物小球内的扩散是比较缓慢的。因此，传质控制和扩散是影响固定化微生物催化活力的主要因素之一。对底物在固定化微生物小球内的浓度分布的研究表明：底物在固定化微生物小球内浓度分布的关系式为：c=c0(Rsh（3φr/R）/rsh（3φ）。底物（如SO2）在固定化微生物小球内的浓度分布是不均匀的，其底物浓度沿半径从外至内逐渐降低，其原因之一就是内扩散阻力的存在对底物的扩散造成了一定的影响。通过对固定化微生物反应器净化低浓度SO2气体的反应过程及反应控制因素研究，建立的宏观动力学模型为Cs=exp((ημmaxCxAh)/YX/SKsQ)-1Cin。通过动力学试验数据模拟得到动力学模型参数为：μmax=0．724S-1，Ks=1．588×10-3mmol／L，Cxo／Yx/s=12．74 mg／m3，η=0．52。此外，本文还对模型在固定化微生物反应器净化H2S气体、生物膜填料塔净化低浓度SO2气体中的应用进行了研究，设计出适合净化含低浓度SO2气体的固定化微生物反应器。结果表明，出口气体污染物浓度的模拟计算值与试验值的拟合性好，相关系数高。固定化微生物反应器净化低浓度SO2气体的宏观动力学模型应用于固定化微生物反应器净化H2S气体、生物膜填料塔净化SO2气体在理论和现实上是可行的。从动力学角度分析可以证明，固定化微生物在净化气态污染物方面具有明显优势，采用固定化微生物反应器净化低浓度SO2气体具有很好的降解性能，其动力学模型在生物法降解其他气态污染物中的应用也是可行的，对生物法应用于其他气态污染物的净化具有极大的理论和现实意义。