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氯代烃多数有“三致”效应而被美国环保局(EPA)列为优先控制污染物,而其作为重要的化工原料、有机溶剂和中间体在化工、制药、制革等行业中广泛使用,导致很多工业废水和废气中氯代烃有机物严重超标。氯代烃又因其极低的水溶性及可生物降解性使得传统的生物处理技术对氯代烃的降解速率和去除率均不高。因此,探索氯代烃混合废气的生物净化工艺,分析反应体系中微生物演替规律,研究氯代烃生物降解的机理具有重大的理论和实践意义。本论文首先建立了基于TaqMan探针实时荧光定量PCR检测高效降解菌 Methylobacterium rhodesianum H13和Starkeya sp.T-2 的方法,Mehylobacterium H13 和 ya sp.T-2 是本课题组从活性污泥中筛选到的分别降解二氯甲烷(DCM)和二氯乙烷(1,2-DCA)的高效降解菌。该方法根据菌株的16S rRNA序列,设计了特异性的引物和探针,扩增目的片段,制备阳性标准质粒,获得标准曲线,并得到最佳的反应条件和反应体系。应用高效降解菌H-13和T-2强化的生物滴率塔(BTF)去除二氯甲烷和二氯乙烷混合废气,通过考察反应器的各项参数得出,启动14 d后,反应器挂膜完成。总进气负荷大于50 时,去除负荷趋于稳定;总进气总负荷为40 g~m-3·h-1时去除效果最佳。CO2的产生负荷与混合废气的去除负荷呈线性关系,生物滴滤塔对混合废气的最大矿化率为到76.9%。对生物滴率塔进行15 d的饥饿考察后DCM 13 d后去除率为90%以上,1,2-DCA 18 d后去除率达到80%以上。对混合废气中DCM和1,2-DCA相互作用考察发现两者存在一定的竞争或抑制作用。冲击负荷考察发现,高冲击负荷下去除率降低,其原因可能是微生物活性降低,因为在此期间微生物的耗氧速率(OUR)降低。本论文通过RT-PCR、分子克隆文库构建以及高通量测序三种分子生物学手段研究生物滴滤塔在启动前后,饥饿期后的各层中微生物群落结构变化。RT-PCR数据表明,BTF高效降解菌的数量启动后较启动前升高了约6个数量级,饥饿15 d后数量约与启动初期数量持平。基因克隆文库构建和高通量测序结果表明,在生物滴滤塔体系中有着丰富的微生物种群,其中Methylobacterium和Starkeya能够在体系中稳定存在且.占较高的比例,此外,在体系中稳定存在的还有Hyphomicrobium、Rhizomicrobium、Sphingomonas、Pseudomon 以及Pusillimonas等多个种群,说明,二氯甲烷主要是依靠Methylobacterium和Hyphomicrobium得到去除,二氯乙烷主要依靠Starkeya得到去除。