喹啉作为一种典型的含氮杂环化合物存在于各种天然产物中，随着现代化工业的发展，喹啉也被用作重要的溶剂和工业原料。含喹啉废水排放至水体中会严重危害动植物的生长和人类健康。对含喹啉废水的处理生物法是一种常用的方法，但传统生物法处理效果差、对目标污染物有良好去除能力的某种微生物或群落在废水环境中竞争力弱。因此，生物强化技术被认为是解决此问题的有效方法。
　　本研究从焦化废水中筛选获得一株高效喹啉降解菌，首先系统研究了该菌株的喹啉降解性能及不同因素对喹啉降解性能的影响。随后运用HPLC/MS分析了菌株PY1的喹啉代谢中间产物，初步提出了喹啉的代谢路径。然后，将此菌株作为强化菌接种于连续式MBBR反应器，并从喹啉降解效果、代谢路径及微生物多样性等方面研究了其喹啉降解特性，最后研究强化MBBR反应器对实际含喹啉废水的降解性能，研究结果将为该菌株的实际应用提供实验理论指导。所得主要结论如下：
　　（1）从焦化废水中新筛选了一株以喹啉为唯一碳源、氮源的菌株，命名为PY1。经16S rDNA基因组测序并结合菌体的形态观察、生理生化特性实验，最终鉴定该菌为香茅醇假单胞菌属。该菌可在18h之内去除300mg/L喹啉，并对COD有良好的去除效果。
　　（2）菌株PY1生长及喹啉降解的最佳条件为：培养温度为30–35℃，溶解氧浓度4.69mg/L和pH7.0–9.0。一定浓度的外加碳源对喹啉的生物降解具有促进作用，且此浓度存在一个最佳值，超出此值将不再促进。Zn2+对PY1的毒性小于Cd2+，在50mg/L Zn2+和30mg/L Cd2+条件下可有效去除喹啉。
　　（3）通过HPLC/MS分析，确定了喹啉生物代谢过程中的五种主要中间产物。以中间产物和气体检测实验为基础分析，提出菌株PY1通过典型的8-羟基香豆素途径代谢喹啉。
　　（4）将PY1接种于连续式MBBR反应器中，当进水喹啉浓度为300mg/L、HRT为24h、温度30℃时反应器的喹啉去除率由65%提高到了99.0%以上，这表明菌株PY1成功强化了连续式MBBR反应器的喹啉降解性能。强化后反应器在进水pH7.0–8.0、HRT24–28h、进水喹啉浓度为100–700mg/L条件下可有效去除喹啉，喹啉去除率均可达90.0%。将强化后MBBR反应器用于处理实际焦化废水，喹啉（约35mg/L）、苯酚（约201mg/L）、COD（约1398mg/L）去除率分别可达99.9%、99.0%、89.0%。
　　（5）运用HPLC/MS分析了强化MBBR系统微生物的喹啉代谢中间产物，主要检测到喹啉、2(1H)-喹诺酮、8-羟基-2(1H)喹诺酮、8羟基香豆素、2,3-二羟基苯丙酸、2-氨基-3-羟基苯丙醛六种中间产物。基于以上研究提出了强化系统的喹啉代谢路径。
　　（6）从门、纲、属三个层次研究了强化前后的菌群结构。表明PY1接种后菌群结构发生明显变化。尽管PY1在长期操作后失去了优势，然而考虑到长期操作过程中喹啉的有效去除，PY1的接种对有效微生物群落的形成起着关键作用。