磷化氢（PH₃）是磷元素的最低价态化合物,广泛存在于湿地沼泽、水体沉积物等自然过程,也产生于黄磷制备、垃圾填埋、污水处理、仓储熏蒸杀虫等人类生产活动进程。PH₃作为一种具有恶臭气味的剧毒气体,严重污染环境、危害人体健康,影响后续的安全生产过程,如何有效地控制PH₃气体备受关注。生物法净化低浓度磷化氢废气具有操作简便、运行经济等优点,其技术有效性已经得到证实,但影响PH₃生物净化的关键因素、生物氧化的作用机制等这类深层次基础理论问题尚未有深入研究。本研究结合PH₃生物氧化过程中微生物生长与代谢活动、有机物转化、活性氧（ROS）产生、氧化酶活性等关键指标,重点考察了PH₃进入生化体系后迁移与转化的作用过程;并通过添加呼吸链电子传递抑制剂探究了净化过程的抑制因素。为缓解磷化氢生物净化过程的毒性作用,生物处理过程中投加ROS清除剂以强化PH₃生物净化效果,剖析了微生物体系中PH₃失去电子完成生物氧化的作用机制。PH₃被微生物絮体吸附至表面后,可通过细胞膜进入到细胞内,经生化代谢过程被氧化成次磷酸盐、亚磷酸盐并最终被转化为磷酸盐,与ADP反应生成ATP。磷的迁移转化过程根据其特点分别称为生物吸附和生物转化。其中,生物吸附阶段PH₃吸附量约为0.062 mg/g生物质;生物转化阶段各反应器内正磷酸盐浓度并不会显著升高,其值通常小于0.9 mg/L。生物反应器中添加富里酸或茶多酚时,不仅能增加膜的通透性,还可与细胞体内Fe³⁺、Cu²⁺等金属离子通过共价键形成稳定的络合物。当金属离子被转运至生物体内时,添加ROS清除剂的两个反应器（R1与R2）内SOD、CATase氧化酶活性明显增强,SOD酶活性均值分别为15.0、14.9 U/g,CATase酶活性均值为20.5、19.6 U/g。相比没有添加ROS清除剂的空白对照体系,R1与R2反应器内O₂^-·浓度下降至12.5、6.8μmol/L,PH₃去除率提高至80%～85%,PH₃尾气生物转化效率明显增强。添加富里酸、茶多酚能及时清除和缓解因ROS产生的氧化胁迫作用,长期稳定运行的PH₃生物净化体系保持着较为复杂多样的微生物群落。各生物反应体系内微生物属水平上丰度最大主要有纤维单胞菌、新鞘氨醇菌、微细菌、劳尔氏菌属、伯克霍尔德氏菌科、罗河杆菌属等。本研究测定了典型工况条件下PH₃生物净化体系中次磷酸盐（H₂PO₂^-,+1价）、亚磷酸盐(HPO₃^2-,+3价))以及磷酸盐（H₂PO₄^-,+5价）浓度变化,探究了不同价态磷化合物的变化规律,初步探明磷化氢生物氧化作用途径,为磷的地球环境化学循环提供参考借鉴作用。