二氧化锰是一类重要的自然氧化剂,能与还原性有机污染物发生氧化还原反应,降低其毒性,起到环境修复和净化的作用。但这是一个固液相催化体系,随着反应的进行,二氧化锰会逐渐减少,锰离子逐渐增加,导致去除效率显著降低。因此,本论文试图筛选获得高效锰氧化细菌,将Mn(Ⅱ)氧化为Mn(Ⅲ/Ⅳ),形成生物氧化锰,恢复锰氧化物的氧化降解能力,形成持久高效的氧化体系。从某水厂的成熟锰砂中驯化、分离得到1株高效氧化Mn2+的菌株,经过对其形态特征、生理生化以及16S rDNA序列分析,确定该株菌从属于氨基杆菌(Aminnobacter sp),命名为H1。经查阅相关文献,可确定上述菌株为氧化Mn2+的新性能物种。通过摇瓶实验考察了温度、pH等环境因素对菌株H1氧化活性的影响,确定H1氧化Mn2+的最适温度为35℃,最佳pH为7.0左右。最佳条件下,5天内菌株可完全去除初始浓度为0～10mmol/L的Mn2+,氧化率最高可达60%左右。当培养基中存在1g/L柠檬酸铁铵时,对菌株氧化Mn2+具有较强的促进作用。菌种最高Mn2+耐受浓度为50mmol/L,土霉素耐受浓度60gmmol/L,具有一定的工程应用潜力。菌株H1的不同生长阶段对Mn2+的氧化能力有所不同,以对数生长期后期和稳定期的氧化活性最强,衰亡期的活性显著下降。在Mn(Ⅱ)生物氧化过程中,发现有Mn(Ⅲ)中间体产生,且该菌主要通过产生锰氧化活性因子和碱性代谢产物提高体系pH两种方式来催化氧化Mn(Ⅱ)。锰氧化活性因子需要Mn2+的诱导,且Mn2+的存在可提高活性因子的产量。培养液、细胞裂解液、菌体和上清液均具有氧化Mn(Ⅱ)的活性,表现为细胞裂解<液上清液<菌体<菌液。采用SEM-EDX, XRD和XPS等手段对获得的生物氧化锰进行形貌分析表征,发现菌体表面存在大量的生物氧化锰,该生物氧化锰为无序态、弱结晶纳米结构,且主要由MnCO3, MnOOH, Mn3O4和Mn02等组成。以化学合成的δ-MnO2为对照,对生物氧化锰氧化降解土霉素(OTC)的行为研究表明,生物氧化锰和化学氧化锰对OTC都保持较高的降解效率,且氧化降解速率皆随生物氧化锰和δ-MnO2初始浓度的增加而提高；而随pH值的上升而下降。但生物氧化锰对OTC的降解效果比δ-MnO2稍高。当OTC初始浓度为50μmmol/L,菌悬液接种量为20%,pH=7.0,δ-MnO2投加量为500μmmol/L时,成功构建了二氧化锰与锰氧化细菌的共存循环体系,可同时完全去除体系中剩余的OTC和实现反应生成Mn2+的再氧化。本文的研究结果可为环境抗生素的降解技术提供基础数据,同时也为完善氧化锰控制环境污染物的技术提供新思路,对环境污染控制技术具有重要意义。