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2-甲基-4-氯苯氧乙酸(MCPA)作为激素型选择性除草剂,因极高的性价比而被广泛应用于田间杂草的去除。它在土壤结构中容易转移,易进入水生系统,对于地下水的污染不容忽略。研究表明,MCPA具有较强的生物毒性,不易生物降解,含MCPA的废水进入环境后,会破坏生态环境,威胁人类身体健康。因此,分离出高效降解MCPA的菌株,研究含MCPA废水的生物强化处理的技术,具有重要的意义。本研究筛选出一株能高效降解MCPA的菌株F-2。结合菌株形态、生理生化特性以及16S rRNA基因序列测定和同源性比较,初步鉴定菌株F-2为假单胞菌属(Pseudomonas)。菌株F-2为好氧菌,最适生长温度为25℃-35℃;最适生长pH为5.0-9.0;对高盐浓度有较好的耐受性;菌株F-2在以葡萄糖为碳源,硫酸铵为氮源的条件下生长最好。菌株F-2的降解特性实验研究表明,菌株F-2降解MCPA的最适pH范围是6.0-8.0;最适温度为25-35℃;菌株F-2对盐浓度耐受范围较广。用劳麦方程对菌株F-2降解MCPA的降解动力学进行拟合,结果显示,菌株的最大降解速率Vmax为18.43 mg·h-1·L-1,半速率常数Ks为90.64 mg·L-1。利用HPLC-MS分析菌株降解MCPA过程的中间产物,推测出降解过程中有两种代谢物:2-甲基-4-氯-苯酚和5-氯水杨酸。因此推断菌株F-2降解MCPA的途径为:MCPA脱掉乙酸基,生成2-甲基-4-氯-苯酚;然后2-甲基-4-氯-苯酚中的甲基被氧化成羧基,生成5-氯水杨酸,5-氯水杨酸在羟化酶的作用下被氧化,最终进入三羧酸循环被完全矿化。采用海藻酸钠和生物碳对菌株F-2进行固定化研究。实验表明实验室制备的海藻酸钠+生物碳+菌联合固定化小球拥有23.31 m2·g-1的比表面积,普通的海藻酸钠+菌小球的比表面积仅为3.98 m2·g-1。利用海藻酸钠和生物碳固定化技术极大的提高了小球的比表面积。通过对联合固定化菌和游离菌降解MCPA的实验对比,表明联合固定化菌拥有更高的降解优势。联合固定化菌可以耐受更高的底物浓度;对于极端酸碱度和温度的适应性更好;联合固定化菌对重金属有更好的耐受性。将联合固定化菌应用到实验室规模的SBR反应器模拟实验,对降解初始污泥、降解过程中污泥、降解稳定后的污泥样品进行高通量测序分析,发现反应体系中投加的联合固定化菌促进了反应体系中微生物群落的演变,Pseudomonas属很快适应了环境,最终成为了环境中的优势菌属。