氯苯是一种典型的结构稳定、生物毒性大、水溶性低的挥发性有机污染物（VOC）,传统生物处理技术对氯苯的处理效果并不理想。两相分配生物反应体系可利用非水相介质强化疏水性VOCs的传质过程,提高污染物的去除速率。然而液态非水相介质（NAP）在使用过程中存在易乳化、难回收等缺点。研究者们发现用固态非水相替代液态非水相可以有效解决上述问题。本文以氯苯高效降解菌为模式微生物,以氯苯为目标污染物,采用固态非水相构建两相分配生物反应体系,考察固态非水相在氯苯生物降解的过程中的强化性能。通过本实验的研究,有望实现氯苯废气的高效生物净化,并为固液两相分配生物反应体系处理氯苯废气奠定基础。以硅酮母粒和硅酮粉作为固态非水相（NAP）构建两相分配生物体系,比较两者对生物降解氯苯废气的强化效果。研究发现,相比于硅酮母粒,硅酮粉对氯苯的吸收/解吸速率均较快,约40 min就能达到吸收平衡,30 min可达解吸平衡。当固态NAP的投加量每瓶均为0.5 g时,加入硅酮粉的实验组中氯苯在37 h时的去除率高达约94.7%,去除速率比加入硅酮母粒的实验组提高了约20%。利用Haldane模型对实验数据拟合得知在含有硅酮母粒和硅酮粉的两相分配体系中,菌株LW26的最大比降解速率γ_max分别为2.58 h^-1和2.66 h^-1。采用化学共沉淀法制备了一种具有超顺磁性的Fe₃O₄纳米颗粒,然后将该Fe₃O₄纳米颗粒改性制得磁性硅酮粉（Fe₃O₄@SiO₂@PDMS）。磁性硅酮粉饱和磁化强度为64.25 emu·g^-1,Fe₃O₄的饱和磁化强度为69.32 emu·g^-1,涂层的存在导致饱和磁化强度的减小,但这并不影响磁性硅酮粉可以被外加磁场所分离。相比于硅酮母粒,磁性硅酮粉的对氯苯吸收/解吸速率较快,约25 min就能达到吸收/解吸平衡。磁性硅酮粉不具有生物毒性和可生物降解性,同时具有良好的稳定性。当体系中加入每瓶0.5 g的磁性硅酮粉时,菌株LW26在25 h就能将5.5 mg的氯苯去除99.9%。实验发现当氯苯浓度为每瓶33 mg时,两相分配体系中菌体电子传递链（ETS）活性为264.93 mg·g^-1·h^-1,而单相体系几乎检测不到ETS活性。这表明当底物浓度过高时,磁性硅酮粉可通过对氯苯的吸收作用,使水相中的氯苯浓度降低到抑制浓度以下,水相中的微生物得以保持较高的生物活性。实验测得两相分配体系中的菌体产生的胞外聚合物总量为35.60±8.42 mg·g^-1,是单相体系中的1.12倍。这进一步说明磁性硅酮粉的存在确实减小了氯苯对微生物的毒性作用,使得菌株LW26可以高效降解氯苯废气。利用Haldane模型对实验数据拟合得知在含有磁性硅酮粉的两相分配体系中,菌株LW26的最大比降解速率γ_max为2.73 h^-1。磁性硅酮粉可通过磁场回收,回收的磁性硅酮粉对菌株降解氯苯的能力没有影响,氯苯去除率都能维持在99.4%以上,这说明磁性硅酮粉不仅具有强化生物降解氯苯废气的性能,还可以重复使用。