随着海上石油开采的日益频繁,溢油事故频发,海上溢油不仅造成巨大的经济损失,也会危及海洋生态系统。采用生物技术修复石油污染海域生态仍然存在着微生物缺乏稳定的微环境等问题的制约。本文分离和筛选高效石油降解菌和产表面活性剂菌,并采用海藻酸钠和玉米秸秆为固定化载体制备固定化复合石油降解菌群进行了制备方法的优化、及固定化复合石油降解菌群的柴油降解性能及降解动力学的研究。从石油污染海域分离出14株石油降解菌。其中,得到一株高效石油降解菌HDMP1,HDMP1菌的5天柴油降解率最高可达50.52%。并筛选得到一株产生物表面活性剂菌HDMB2,其乳化指数达81%,发泡率为25%,具有明显的液滴坍塌现象,通过傅氏转换红外线光谱分析(FTIR)得出HDMB2为产脂肽类生物表面活性剂菌。采用海藻酸钠作为包埋载体,玉米秸秆为吸附载体,等比例吸附-包埋HDMP1和HDMB2菌制备固定化复合石油降解菌群,得到海藻酸钠-秸秆微球。以机械性能和降解性能为指标,通过多因素方差分析选出CaCl2浓度、海藻酸钠浓度和秸秆浓度对微球的机械性能和降解性能影响较大,在此基础上以柴油降解率为响应值通过响应曲面法进行优化,得到最佳制备条件:CaCl2浓度为3g/L,SA浓度为4.59 g/L,秸秆浓度为1 g/L,在此条件下柴油降解率可达66.71%。通过柴油降解率和SEM图比较不同固定化方法得到的固定化石油降解菌以及游离菌对降解柴油的差异,结果发现降解性能由大到小依次为吸附包埋法>吸附法>游离菌>包埋法。其中,吸附-包埋法制备的微球柴油降解率最高(68.68%),且其具有较好的孔隙结构。进一步采用Monod方程拟合分析降解动力学。其中,游离菌的半饱和常数为KS=4.64 g/L,最大反应速率为vmax=1.42 d-1,微球的半饱和常数为Ks=3.23 g/L,最大反应速率为vmax=1.84 d-1。从降解动力学方程也证明了海藻酸钠-秸秆微球对柴油的降解效率要大于游离菌。进行海洋溢油污染生物修复模拟实验,采用高通量测序法,发现在溢油事故发生后,群落的物种多样性呈下降趋势,而物种的相对丰度较高。进行生物修复后的微生物群落结构较原海水的交替假单胞菌(Pseudoalteromonas)和海旋菌(Thalassospira)含量高,且相关生物降解功能基因丰度显著增加。本文选用海藻酸钠和玉米秸秆作为固定化载体,对以其为固定化载体制备的固定化复合石油降解菌群的柴油降解效果进行了分析,为固定化微生物法应用于海洋石油污染环境提供了基础。