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聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates，简称PHA)是一种在营养不均衡条件下由微生物在细胞内合成的酯类物质。由于PHA具有与传统塑料相似的物理化学特性，同时具有良好的生物相容性能、生物可降解性和热加工性能，所以被认为是有望替代传统塑料的新型环境友好型材料，其可以解决白色污染、节省石油资源、可再生利用的优势使越来越多的学者致力于PHA合成的研究。目前PHA生产大多使用纯菌发酵单一底物的方式，这极大地增加了PHA合成成本，所以以混合菌发酵有机废水的方式成为降低PHA生产成本的发展趋势。目前混合菌合成PHA大多使用两步法或三步法，其中PHA积累种群的富集和有机废水的有效利用对整个工艺都有着至关重要的影响。因此，如何高效稳定地获得具有高PHA合成能力的菌群同时能实现对有机废水的有效利用是研究的重点。 本研究围绕PHA合成工艺中PHA积累菌群富集和底物发酵两个阶段，通过不同碳源对接种的河海口底泥在ADF(Aerobic Dynamic Feed)模式下进行驯化，考察了碳源和F/F（Feast/Famine）等因素对PHA积累微生物种群结构和功能的影响。在优化种群富集基础上，探索了利用垃圾渗滤液合成PHA的抑制因素。并通过发酵预处理后的实际垃圾渗滤液获得了较高含量的PHA产物，为实现嗜盐混合菌合成PHA的工业应用提供了理论依据和工业生产可行性的证据。 利用三种不同类型碳源对嗜盐活性污泥进行定向驯化、富集的研究结果表明:乙酸钠和葡萄糖作为驯化碳源时富集的菌群合成PHA的最大量分别可达64.7wt％和60.5wt％，而淀粉驯化菌群的最大PHA积累量只有27.3wt％。同时碳源结构越简单的系统达到稳定并具有PHA积累功能所需时间越短。此外，不同碳源富集的系统合成PHA的单体组成和物化性质也差异显著。以乙酸钠为底物，利用嗜盐活性污泥合成PHA的产物组分为单体HB，样品中并无其他单体组分的存在，而葡萄糖、淀粉中均含有一定量的HV单体。同时碳源复杂程度越高HV单体含量越高。含有HV单体的PHA热力学特性更适合于在生产生活中应用。除了碳源以外，F/F也对系统的PHA合成能力产生了很大影响，F/F越低越有利于PHA积累菌的筛选和富集。通过对接种底泥及两个F/F驯化下的三个不同碳源富集系统共七个样本进行高通量测序发现，碳源种类和F/F均对微生物菌群结构产生了明显的影响:1）碳源结构越复杂对菌群的筛选作用越强，淘汰了更多的微生物，使种群结构的多样性越低、物种分布越不均衡。2）碳源结构的差异导致菌群中微生物对底物的偏好作用不同，也导致了菌群中优势菌属的差异。在乙酸钠和葡萄糖驯化菌群中，Gammaproteobacteria_unclassified为优势菌 属，相对丰度分别为38.0％和76.8％，而在淀粉驯化菌群中Vibrio为优势菌属，相对丰度高达94.6％。由于结构越复杂的碳源对微生物的淘汰作用越强，所以三个系统中菌群结构复杂程度与碳源结构复杂程度呈负相关。3）F/F降低至0.28以下时对微生物筛选作用更明显，优势菌属的主导地位更为显著。F/F降低后，乙酸钠驯化菌群相对丰度超过5％的已知属由69.5％增加到75.5％，优势菌属也从Marinobacter变为Gammaproteobacteria_unclassified;葡萄糖驯化菌群优势菌属从相对丰度为17.7％的SM1A02变为76.8％的Gammaproteobacteria_unclassified;淀粉驯化菌群优势菌属由相对丰度为67.8％的Candidate_division TM7转变为相对丰度94.6％的Vibrio。因此，F/F降低至0.28以下、适当复杂程度的驯化碳源对于PHA合成菌群的富集有重要的意义。 在对三个不同碳源驯化系统利用不同碳源进行PHA发酵合成的研究中发现，驯化底物结构越复杂的菌群能够适应的碳源越广泛，但碳源结构过于复杂时驯化的菌群PHA合成能力较差。葡萄糖作为化学结构适中的单糖驯化的菌群具有高达60wt％以上的PHA积累能力，并且能够利用VFA类底物和简单的糖类作为碳源，被认为是最适合作为PHA发酵合成的系统。通过对该系统盐度适应性的测试可知，在30g/L左右的盐度下嗜盐系统具有最佳PHA积累能力，当盐度下降至20g/L时影响不大;当盐度增加至40g/L以上时会明显受到影响。 在对pH、碳负荷、氨氮浓度、磷浓度、铜离子浓度等条件对嗜盐系统影响的探究中发现，铜离子达到5.6mg/L时会严重抑制微生物摄取垃圾渗滤液中的有机物质进行PHA发酵合成，而磷浓度达到190mg/L以上时也会对PHA合成有一定影响。垃圾渗滤液通过物理化学的方法去除铜离子和磷的干扰后，能够被嗜盐活性污泥发酵合成45.5wt％的PHA，并且在PHA产物中含有31.9％的HV单体。 本研究通过对不同碳源选择下嗜盐PHA积累混合菌的富集及其利用垃圾渗滤液生产PHA进行了探索，证明了嗜盐混合菌利用垃圾渗滤液作为发酵碳源合成PHA的可能性，为工业生产中废物利用进行PHA合成提供了理论依据，对于进一步降低PHA生产成本具有重要意义。