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本论文以高盐条件下的苯酚降解为目标,通过从含盐生境中筛选和驯化获得具有高效降解功能的嗜盐菌群和菌株,对菌群结构、菌株鉴定、降解特性、代谢途径和耐盐机制等方面进行了研究。论文研究结果对说明中度嗜盐菌多样性及其环境效应具有重要意义,为高盐苯酚废水的生物处理和受苯酚污染盐环境的生物修复技术提供参考。研究结果主要分为四部分：第一,以不同盐度和苯酚浓度作为筛选压力,对采自青海察尔汗盐湖的沉积物样品进行富集培养和驯化,得到了能够在1-3 M NaCl的盐度范围内生长,并以苯酚作为唯一碳源进行有效降解的中度嗜盐菌群,且菌群对苯酚的降解能力随盐度增大而逐渐下降,降解时间也随之延长。通过近60 d的连续驯化,富集菌群的苯酚降解速率和苯酚耐受浓度显著增加,最高可在6 d内将350 mg/L的苯酚几乎完全降解。该菌群的停滞期较短,培养12 h内进入对数生长期,在对数期菌群对苯酚的降解速率与菌群生长量均呈线性增长,培养52 h后进入静止期。考察了不同接种量和添加营养物等因素对菌群生长和苯酚降解效果的影响,当接种量为10%时,菌群对苯酚的降解效果最好；添加微量的酵母膏可以刺激菌群生长,且显著提高菌群对苯酚的降解率。第二,采用分子生物学手段考察了上述中度嗜盐菌群的种群结构及其对苯酚的代谢途径。通过PCR-DGGE和克隆文库法分析不同盐度下的菌群结构组成及优势菌种之间的系统发育关系,结果揭示出该菌群中的优势菌种分属于Acidobacteria和Chloroflexi两个类群,这两个类群也是该菌群中对苯酚起主要降解作用的功能菌群。它们分布于1-3 M盐度的样品中,NaCl盐度变化对菌群演替无显著影响。通过检测编码苯酚代谢过程中关键酶的基因序列,发现该菌群对苯酚的代谢途径包括苯酚羟化酶的初始氧化以及邻苯二酚1,2-双加氧酶和2,3-双加氧酶催化的芳香环的邻位和间位裂解途径,表明该菌群降解苯酚的基因多样性。第三,建立了深孔板-酶标仪高通量筛菌体系,对上海浦东新区紧邻东海海滨的老港垃圾填埋场受垃圾渗滤液污染的土壤样品进行筛选,最终从近300个克隆中得到2株苯酚降解效果最好的菌株,经16S rRNA序列分析鉴定为Virgibacillus sp. PDB-F2和Brachybacterium sp. PDB-G1考察了上述菌株的苯酚降解特性,以及苯酚浓度、盐浓度、温度、pH、不同盐类等因素对苯酚去除效果的影响。菌株PDB-G1和PDB-F2能在5%-15%的盐度范围内有效去除500 mg/L的苯酚,其中当总盐度为8%时,PDB-G1和PDB-F2分别能耐受浓度高达1200和1400 mg/L的苯酚。培养温度和pH对菌株PDB-G1和PDB-F2的生长和苯酚降解率均有较大影响,PDB-G1和PDB-F2的最佳降解温度均为30℃,最佳降解pH分别为7.0-7.5和6.5-7.5。Ca2+能有效提高菌株对苯酚的去除效果,而SO42-相较Cl-对菌株生长和苯酚降解更具抑制作用。当菌株PDB-G1和PDB-F2按体积比1：2混合时,复合菌种对苯酚的去除效果最好,在8%总盐度下对500 mg/L苯酚的去除率可达84.7%。PDB-G1和PDB-F2在耐盐能力和苯酚降解能力上的优势使其在高盐含酚废水生物处理中具有一定的应用潜力。第四,采用NMR和HPLC等检测手段,分析了察尔汗盐湖的中度嗜盐菌群和老港垃圾填埋场区土壤中筛选出的中度嗜盐菌PDB-F2胞内相容性溶质的种类,证实上述菌群和单菌通过以四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶为主的相容性溶质来维持菌体的渗透平衡。进一步以中度嗜盐菌Virgibacillus sp. PDB-F2为研究对象,揭示了该菌株响应盐度变化冲击条件下四氢嘧啶的胞内累积和胞外释放机制。结果表明,高盐条件能诱导中度嗜盐菌Virgibacillus sp. PDB-F2合成四氢嘧啶,当NaCl浓度为12%时,其胞内四氢嘧啶浓度最高可达73.12 mg/g细胞干重。低渗条件下,PDB-F2胞内积聚的绝大多数四氢嘧啶能在15 min内快速释放到环境中,而再次受到高渗冲击时,PDB-F2又能在12 h内将胞内四氢嘧啶的浓度恢复到释放前浓度的75%以上。该菌株能通过向胞外迅速释放四氢嘧啶和在胞内高效合成四氢嘧啶来进行渗透调节,从而适应广泛的含盐生境。