随着人口的膨胀和工业化的快速发展,生活污水、生产废水中大量的氮磷等营养物质被排入环境中,导致了严重的富营养化问题。2014年,中国80%以上的湖泊出现了富营养化问题。磷作为水生生物生长的必需的元素,是导致富营养化水体中藻类过度泛指的重要因素。降低水中磷浓度成为治理富营养化的关键。聚磷菌通过厌氧/好氧循环吸收超过自身生长所需的磷,能够有效降低水中的磷浓度。然而,水体污染往往存在多种污染源。例如,水体中的原生动物和重金属离子等对聚磷菌的生长和聚磷活性会产生不利影响,进而降低聚磷菌发挥聚磷作用。固定化微生物技术可使聚磷菌保持较高生物活性并将其限制在一定空间内,不仅减少了环境的影响,且易于回收和重复利用。本课题在实验室前期工作基础上,以具备高效聚磷能力的琼氏不动杆菌（Acinetobacter junii LH4）为研究对象,考察其在不同浓度Cr⁶⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺和Fe³⁺等重金属离子胁迫下的的生长活性,研究其对重金属离子的适应性和耐受性。此外,本课题以聚乙烯醇（PVA）和海藻酸钠（SA）为包埋材料对该菌进行固定化。为使固定化微生物具有较大的比表面积,本课题将固定化聚磷菌制成薄片状,探索薄片制备的优化条件及其特性,并将固定化聚磷菌薄片初步应用于污水处理。重金属离子对LH4菌株影响的研究表明,Cr⁶⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺和Fe³⁺对LH4菌株影响强度的次序为Cr⁶⁺>Pb²⁺>Cu²⁺>Mn²⁺>Fe³⁺。Cr⁶⁺的毒性主要表现为直接抑制LH4菌株生长,当Cr⁶⁺浓度为0.1 mmol/L时,LH4菌株生长降低32.68%。高浓度Pb²⁺和Cu²⁺也会直接抑制LH4菌株生长,但低浓度下会在菌体中富集。随着培养时问的延长（12 h）,即使是低浓度的Pb²⁺和Cu²⁺也会对微生物产生较大毒性,导致LH4菌体大量死亡。对Mn²⁺和Fe³⁺而言,其对LH4菌株的影响相对较小,且低浓度时促进聚磷菌生长,而高浓度时有一定的抑制作用。为保证固定化聚磷菌薄片的内部结构有良好的传质性以保持LH4菌株的活性,同时兼顾材料的机械强度,针对PVA浓度、SA浓度、交联时间、菌液量和薄片厚度等因素,研究其对固定化聚磷菌薄片机械强度、孔隙率、含水率和除磷率等特性的影响。实验结果表明,PVA浓度、SA浓度、交联时间、菌液体积和厚度分别为4%、1.5%、20min、1L （OD600nm=1.0）和1 mmmrn时固定化聚磷菌溥片的传质性和机械强度较好,对磷的去除率可达90%上,总磷浓度变化浓度超过22 mg/L。固定化聚磷菌薄片经24 h除磷实验后,外形没有破损,薄片完好率为100%。按此条件制备的固定化聚磷菌薄片有利于回收和重复利用。实验中还注意到,PVA和SA两种材料本身也具有一定的吸磷作用,达6%左右。本课题针对初始磷浓度、重复使用率、保存时间和保存液等因素对固定化聚磷菌薄片除磷活性的影响进行了研究。初始磷浓度实验结果表明,薄片单位质量吸磷质量最高可达0.17 mg/g,溶液中的磷浓度最高降低浓度为16.67 mg/L,说明LH4菌株对高磷浓度有较好的耐受性。保存实验结果表明,4℃条件下保存2周内,薄片的机械强度降低了37%,但除磷率仍保持在50%以上。然而,LH4菌种在-40℃条件下保存其生长活性会逐渐降低。采用生理盐水-蛋白胨溶液作为保存液,除磷率较蒸馏水高6.8%。重复实验结果表明,薄片的机械强度经6次重复使用降低了42.23%,但除磷率仍保持在60%以上,单位质量吸收磷质量则没有显著差异。在固定化聚磷菌薄片应用于人工污水和生活污水的研究中,静态处理模拟湖泊等水流缓慢水域的流动环境,动态处理模拟与曝气技术结合的对流环境。研究表明,静态处理人工污水使TP降低11.25 mg/L,除磷率达48%；动态处理人工污水可达12.62 mg/L,除磷率达56%。静态处理生活污水除磷率为64.69%,动态处理生活污水的除磷率略低,为57.72%。研究结果表明,固定化聚磷菌薄片具有良好的除磷效果,更适合应用于高磷浓度的污水,具有一定的应用前景。