喹啉是焦化废水中常见的一类含氮杂环化合物，具有毒性、潜在致癌性，且难于降解，因此关于喹啉降解的研究很有必要。已有研究表明，喹啉可以在反硝化条件下得到降解。目前，对反硝化降解喹啉系统中微生物的研究工作甚少，且不够深入。本研究主要采用分子生物学技术及分离培养技术，解析喹啉废水反硝化反应器的微生物群落以及研究反应器优势细菌菌株的代谢特性。在本研究中，建立了一个实验室喹啉降解反硝化反应器，种子污泥来自某焦化厂废水处理系统二沉池，在喹啉为唯一碳源的反硝化条件下驯化。经过半年多时间的驯化，反应器达到高效稳定的喹啉降解和硝态氮去除功能，喹啉去除率在80%左右，硝态氮去除率超过90%。首先采用纯培养技术对处理喹啉废水的反硝化反应器中筛选到的26株优势菌株进行反硝化能力及好氧降解喹啉能力研究，对其中的反硝化菌测定其反硝化条件下的喹啉降解能力。结果发现Bacillus、Staphylococcus、Pseudomonas、Brucella、Delftia等5个属的10株菌具有反硝化能力，Rhodococcus属的9株细菌能够好氧降解喹啉。这部分工作揭示了反硝化喹啉降解反应器中主要细菌类型的代谢特性，发现在缺氧反硝化反应器中存在多样的代谢类型的细菌。为了深入了解喹啉废水反硝化反应器的细菌群落，采集反应器不同时间点的生物膜样本，以细菌16S rRNA基因V3区作为分子标记，采用DGGE指纹图谱技术和454测序技术解析细菌群落组成。DGGE指纹图谱结果、样本454序列在种以上系统发育水平的类群分布均表明，反硝化反应器中的细菌群落在反应器的建立至运行642d的时间段前期波动，后期稳定。多样性指数计算结果显示，反应器的细菌群落在建立初期最高，稳定状态下减弱。分析7例样本中丰度显著变化的OTU，发现菌群组成的变化主要表现为好氧类型菌与反硝化、厌氧类型菌的丰度变化，推测细菌菌群结构的改变可能和反应器的氧化还原条件变化有关。此外，分析稳定状态的细菌群落结构，Rhodocyclaceae科的反硝化菌Thauera、Denitratisoma是优势微生物。其中，最优势类群Thauera的丰度在50%左右。这些类群可能就是在反硝化条件下降解喹啉的主要的功能菌。另外，采用类似的方法，针对古菌16S rRNA基因部分区域序列进行454测序，研究该喹啉降解反硝化反应器的古菌群落。结果表明，反硝化反应器中的古菌类型少于细菌。在反应器驯化过程中，群落多样性经历了先降低后升高的变化。Methanomethylovorans在古菌群落中占最优势，Methanoculleus、Methanofollis、Methanobacterium属菌也属于古菌群落的优势菌。