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随着世界工业化进程的飞速进步,对硝基苯酚（PNP）作为一种典型的硝基芳香族化合物,在火炸药和染料等工业生产中得到了大量使用。而PNP作为优先控制污染物,该物质的化学稳定性较强,也会对生物产生较强的毒性。通过对比不同的处理方法包括物理、化学和微生物法,采用微生物法降解PNP较为经济、不会对环境造成危害并且是处理效率较高的一种方法。在本文中选用的菌株是光合细菌球形红细菌（Rhodobacter sphaeroides）H菌株,利用该菌株研究对底物PNP的降解特性,并且对该菌株利用的途径进行分析。主要研究结果如下:（1）首先,在不同反应体系中,验证H菌株活体是降解过程中的主体部分。通过模拟生长抑制动力学Haldane方程,研究不同浓度PNP对H菌株生长的抑制作用。实验中设置不同的供氧和光照条件,研究对PNP降解率产生影响。实验结果得出,H菌株在光照厌氧条件下降解PNP时降解率效果最好为89.0%。通过研究理化因素PNP浓度、温度、接种量和pH值,选取H菌株降解PNP的最适条件,PNP的浓度为80 mg·L-1、接种15%的H菌株、最佳pH值为7.0、需要在30℃下进行培养。（2）在以上不同的单因素实验中,根据对PNP降解率的影响程度选取三个因素,通过响应面优化降解条件,得到H菌株降解PNP的最佳条件。依据以上理化因素实验测得的实验数据,选取出pH值、PNP浓度和温度,对这些因素进行响应面优化分析实验,实验测定的数据通过回归方程进行拟合分析,并预测优化后的最佳条件和降解率。响应面优化预测结果为:培养基中添加底物PNP的浓度为81.01 mg·L-1、pH值为8.09和温度为30.49℃,预测得出PNP的降解率最大可以达到92.3%。为验证响应面预测数据的可靠性,需要在最佳条件下进行验证实验,实验结果得出,H菌株降解PNP的降解率可以达到91.1%,降解率的预测值和测定值两者之间相差1.2%（误差小于2%）,在误差允许的范围内,因此响应面预测值可靠。（3）在优化后的最佳条件下,在100ml的培养基中接种15%的H菌株、加入PNP使其终浓度为81 mg·L-1、调节pH值为8.0、在30℃的条件下培养,实验测定H菌株的生长量及PNP降解率,并模拟一级动力学方程。结果表明,H菌株在生长适应期降解底物PNP浓度从81 mg·L-1降低到20 mg·L-1,此时,底物PNP的降解率为74.9%,最后H菌株进入稳定期后PNP的降解率为91.1%。同时,利用一级动力学方程拟合PNP浓度随反应时间变化的关系,利用方程拟合数据之后,得到了动力学参数,半衰期和反应速率常数分别是:t1/2为43.3 h和k为0.0144 h-1。通过优化分析得出最佳降解条件后,进一步在培养基中分别添加不同种类氮源和酚类混合物,研究对降解底物PNP的作用。通过实验得出,培养基中同时添加（NH4）2SO4和酵母膏作为氮源时,能够有效提高PNP的降解率到91.1%;选取四种酚类混合物（邻苯二酚、苯酚、对苯二酚和甲苯酚）添加到培养基中,实验结果表明,这些酚类物质均会抑制底物PNP的降解,通过正交实验分析得出,邻苯二酚的概率P值（sig.）最小为0.025,对PNP降解的抑制性最显著。（4）检测中间产物时用到的是高效液相色谱-质谱联用仪（HPLC-MS）,检测出的物质有:对苯二酚（HQ）、4-羟基粘糠酸半醛（4-HS）和马来酰胺乙酸（MA）,根据检测的物质种类推测PNP可能先在酶的催化作用下生成HQ,HQ通过在对苯二酚1,2-双加氧酶的催化作用下转化为4-HS。通过利用紫外分光光度计检测H菌株细胞中对苯二酚1,2-双加氧酶的活性,了解对苯二酚1,2-双加氧酶在H菌株代谢过程中的作用,结果表明,HQ在289 nm处的吸收峰,逐渐向4-HS在320 nm处的吸收峰偏移,说明HQ在对苯二酚1,2-双加氧酶作用下生成了4-HS。结合检测的中间产物种类和对苯二酚1,2-双加氧酶活性,分析H菌株降解PNP时可能利用的是对苯二酚途径。进一步研究不同种类碳源、NaCl浓度及金属离子对H菌株降解PNP及细胞产酶量影响。结果表明:苹果酸作碳源促进PNP降解,降解率为91.0%,H菌株生长量OD590为2.151;添加20 mg·L-1的NaCl时产生抑制作用,PNP降解率为60.0%,H菌株生长量OD590为0.704;添加金属离子Ca2+促进降解、添加Cu2+时抑制降解,PNP降解率分别为91.0%和15.9%,生长量OD590分别为2.201和0.410。通过H菌株全细胞蛋白电泳实验,分析不同因素对酶蛋白产量的影响。结果表明,添加20 mg·L-1的NaCl和蔗糖的泳道中,90KD蛋白条带的灰度值（gray value）分别为6620和2952,蛋白含量明显较少,说明NaCl和蔗糖对H菌株分泌产酶量有明显抑制作用。