背景:水资源对人类生存和发展是必不可少的。近年来由于大量污染物排放,造成了严重水资源污染问题。针对水资源污染问题,人们做出大量污水处理技术研究。目前,利用生物法如藻类,细菌等进行污水处理的技术越来越受到人们的重视。目的:本论文主要是对实验室筛选得到的一种丝状根枝藻进行培养,探究了根枝藻静态培养的生长条件,以及对水体中营养物的去除效果;进而研究了根枝藻对河南某市化工厂附近河道污水的实际处理效果。同时筛选了一株能够将化工染料中间体α-萘胺消解转化的菌株,并对菌株的转化能力和转化新产物做了进一步研究。为根枝藻工程化污水处理和α-萘胺生物法处理和应用奠定理论基础。方法:（1）选择一种来自实验室长期培养的根枝藻,通过正交实验配比不同水体在室内外静态培养,确定根枝藻生长条件,并监测水体中氮、磷、COD等营养物质利用情况,探究根枝藻对水体营养物的需求与去除效果。（2）设计根枝藻动态板槽和循环根枝藻藻床装置,不同装置下处理河道污水并培养伴生微生物菌群,通过监测处理前后水质指标变化变化,进一步探索根枝藻处理污水的能力。（3）试验筛选了一种能消解转化化工中间体α-萘胺产生红色化合物的菌株,探索了菌株转化条件和红色化合物结构,为以后的α-萘胺生物法污水处理以及对α-萘胺废水的回收利用提供了理论基础。结果:（1）室内光照静态培养下,根枝藻生长的最适条件是COD 40mg/L,NH₄⁺-N 1mg/L,无机P 0.2mg/L,土壤渗滤液为15%。根枝藻对水体营养物去除,NO₃^--N最高去除率为70%,NO₂^--N最高去除率为95%,NH₄⁺-N最高去除率为84.1%,无机P最高去除率为85.3%,COD最高去除率为52.4%。（2）室外静态培养下根枝藻的最适生长条件为COD为40mg/L,NH₄⁺-N为1mg/L,无机P为0.2mg/L,土壤渗滤液为15%,与室内静态培养结果一致。对水体营养物去除,前期对NO₃^--N有去除作用,但培养后期NO₃^--N含量升高,NO₂^--N能完全去除,NH₄⁺-N最高去除率能达到83%,无机P最高去除率达到92%,对COD去除效果一般,最高去除率为58.7%。（3）根枝藻静态培养24 h下处理河南某市河道污水其水质指标为NH₄⁺-N10¹5mg/L;NO₃^—N 2⁵mg/L;NO₂^—N 0.02⁰.1mg/L;无机P 1³mg/L;COD300⁴00mg/L;NH₄⁺-N最高去除率为89.1%,无机P最高去除率为64.5%,NO₃^--N最高去除率为75%,NO₂^--N最高去除率为44%,COD最高去除率为56.3%。（4）根枝藻动态板槽对河水中氮磷去除效果较好且相对稳定,NH₄⁺-N最高去除率能达到97.1%,NO₃^--N最高去除率83.7%,NO₂^--N最高去除率85%,处理后期,NO₃^--N和NO₃^--N的去除率有所下降。对于河水中无机P,根枝藻动态板槽处理效果较好,最大去除率能达到100%。对于河水中COD去除效果较差,最高去除率仅29.4%。（5）循环根枝藻藻床处理河水,对河水中NH₄⁺-N和无机P去除效果较好,出水口和进水口水质指标去除率基本相似,NH₄⁺-N最高去除率达到90%,无机P最高能达到完全去除,NO₃^--N最高去除率为72%,NO₂^--N最大去除率为78%。对于河水中COD去除率不稳定,相比动态板槽有所增加,COD最大去除率为58.6%.（6）通过大量菌株筛选,发现一株能转化α-萘胺产生红色化合物的菌株,对目的菌株基因组和16S rDNA进行提取,电泳结果表明,菌株16S rDNA大小约为1500bp,对菌株16S rDNA进行测序、序列比对和构建进化树大致判断目的菌株为蜡状芽孢杆菌。（7）单因素实验优化产物转化条件,在葡萄糖0.25%,亚硝酸钠0.015%,α-萘胺0.03%,接种量10%,pH=6时,红色产物转化量最高。对转化底物进行正交实验,影响产物A和产物B生成的转化底物主次关系均为α-萘胺>葡萄糖>亚硝酸钠,底物最佳组合是葡萄糖0.3%,亚硝酸钠0.02%,α-萘胺0.03%。（8）采用最优培养基组合大量制备转化产物,将产物萃取浓缩,经硅胶柱层析最终将产物A和产物B分离。用核磁和质谱检测产物A和产物B的结构,最终大致得出产物A的分子量和结构,产物B由于纯度较低,杂质较多,未能检测出来。结论:本论文研究的根枝藻处理河水及微生物转化α-萘胺技术是有效可行的,根枝藻对河水中氮磷有明显的去除效果,根枝藻处理工艺设备简单,维护成本低,在污水处理方面前景广阔。微生物对α-萘胺的转化对于萘胺类污水处理和回收利用具有很大的潜在应用价值,红色产物毒性降低,便于吸附回收。