聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA),具有较好的粘附性,耐磨性,化学性质稳定,被广泛应用于纺织、印染、化纤等行业。然而,大量PVA的使用和排放也给水体和土壤生态系统造成严重的污染。尽管PVA可生物降解,但大多数微生物对PVA降解率低,周期长。嗜热微生物具有热稳定性好、催化反应速率高的嗜热酶,可以促进有机物的生物降解,提高降解率。因此,发掘可高效降解PVA的嗜热菌株,并研究其降解特性和机理,对于构建高效的PVA污染修复技术,有效控制PVA污染及其对生态环境的危害具有重要的实践意义。本研究从高温堆肥中分离筛选获得高效的嗜热PVA降解菌,并研究其对PVA的降解性能和机制。论文主要结论如下:1、从堆肥样品中分离、筛选出两株具有降解PVA的嗜热菌FAFU 038和FAFU 039。革兰氏染色和显微镜观察表明,两株菌同为革兰氏阳性杆状菌。16S r RNA基因分析表明,FAFU 038菌株属于Brevibacillus aydinogluensis,而FAFU 039菌株属于Brevibacillus thermoruber。两株菌都具有较好的PVA降解能力,其中FAFU 038的PVA降解能力优于FAFU 039,在PVA浓度为1 g/L条件下菌的生长情况良好。2、探究嗜热菌FAFU 038在不同条件下对PVA降解性能,结果表明:在PVA浓度为0.05 g/L、降解温度为55℃、p H值为7-8之间、Na Cl浓度在1 g/L以下,并以酵母粉为氮源培养的嗜热菌FAFU038对PVA的降解率降解率最优,能够在120 h内对0.05 g/L的PVA降解率达90%以上。此外,研究发现PVA聚合度对FAFU 038的生长和降解率也有较大的影响。聚合度越低,越有利于FAFU 038的生长和PVA降解率的提升。3、在以上实验基础上,本研究进一步探索了FAFU 038对PVA降解机理。紫外光谱和凝胶色谱分析结果表明,被嗜热菌FAFU 038降解过后PVA的分子量逐渐变小。FTIR和三维荧光光谱分析表明,PVA降解产物可能为含醛类、酮类等含有特定官能团(羰基、羟基、羧基等)小分子物质。此外,对FAFU038菌株PVA降解酶及其反应动力学的研究表明,对PVA降解起主要作用的是嗜热菌胞内及胞外分泌的氧化酶和脱氢酶。其中,胞外酶活占比45.02%,且当PVA浓度接近4 g/L时,该PVA降解酶可达到最大反应速率(V=7.18U/min)。