多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是一类含两个以上苯环的有机化合物,有吸附性高、疏水性强和水溶性低的特点,是能致癌、致畸、和致突变的典型环境污染物,其致癌性随着苯环数增加而增强,在环境中存在时间越长,遗传毒性就越高。目前去除环境中多环芳烃方法包括物理法、化学法和生物修复法,微生物降解是有效去除环境多环芳烃的重要方法之一。而菲是多环芳烃降解研究中的模式化合物,所以本论文从含油废水筛选出一株高效降解菲的细菌并对其进行了鉴定,对菌株生长特性、不同烃类化合物降解特性及菲降解动力学等进行了研究,对菌株的芳香烃代谢相关基因及酶活力进行了检测。在实验室模拟条件下,研究了菌株F-1对菲污染土壤修复的强化作用,并对菲污染及强化修复土壤进行了细菌群落多样性分析,研究结果如下:从含油废水分离到一株能够以菲为唯一碳源的培养基中生长、高效降解菲的细菌菌株F-1,经细菌形态学、生理生化特性及16S r DNA序列分析初步确定其属于约翰逊不动杆菌(Acinetobacter johnsonii)。对菌株F-1在不同生长温度、初始p H、盐度和初始菲浓度等培养条件下的生长特性进行了研究,发现其有较强环境适应能力,在温度为25~40℃、p H值5.0~9.0、盐度0~2.0%、初始菲浓度50~400 mg/L的条件下生长良好。其最适的生长温度为30℃、最适生长初始p H7.0、最适生长盐度0.3%、最适生长初始菲浓度为250 mg/L。采用紫外分光光度法、气相色谱-质谱联用(GC-MS)方法研究了菌株F-1对菲降解特性及降解动力学,发现在菲浓度为100 mg/L的基础培养基中培养5 d后,对菲的降解率为43.57%,降解过程符合二级动力学特征。菌株还能利用不同链长的烷烃、联苯、萘、蒽、芘等芳烃为唯一碳源生长,GC-MS分析发现其对链长为C10-C28的直链烷烃具有较强降解能力。用PCR扩增方法对菌株F-1的芳香烃代谢相关基因进行了检测,发现其基因组中含有邻苯二酚-1,2-双加氧酶(catechol-1,2-dioxygenase)、苯甲酸盐双加氧酶(benzoate-1,2-dioxygenase)、铁氧化还原蛋白还原酶(ferredoxin reductase)、乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase)、二羟酸脱水酶(dihydroxy-acid dehydratase)、醛缩酶(aldolase)和氧化还原蛋白(ferredoxin)等代谢酶编码基因。在含菲基础培养基与液体LB培养基中分别检测邻苯二酚-1,2-双加氧酶的酶活力,在含菲基础培养基中随着菲浓度的升高,酶活力也显著增加,而在液体LB培养基中仅检测到微量的酶活力。人工污染土壤对菲有较强自然降解和转化能力,随着时间推移,污染土壤中菲含量逐渐降低,60天后污染土壤菲含量从500mg/kg下降到0.405 mg/kg,添加F-1菌剂土壤菲含量为0.315 mg/kg,表明在菲污染土壤中添加降解菌有助于菲污染土壤的自净作用。采用高通量测序技术对菲污染土壤及降解菌修复土壤的细菌群落多样性进行了分析,发现菲污染后明显降低了土壤细菌群落多样性,污染前土壤中菌群多样性丰富,包括22门、57纲、67目、111科、125属细菌。菲污染土壤60 d后,细菌在各分类水平上减少到16门、35纲、48目、82科、105属,优势菌门中酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和优势菌属中RB41、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)等群落组成显著降低(p<0.05)。添加降解菌F-1的强化修复组各分类水平组成都有所增加,分别为16门、38纲、51目、86科、116属,表明特异性降解菌的加入提高了污染土壤的细菌群落多样性。