随着全球工业的发展，原油的需求量日益提高，但是原油开采的过程会产生大量难处理的油田采出水。未有效处理的油田采出水排放或直接回注会造成地表水、地下水域环境恶化，严重破坏生态环境。目前针对油田采出水通常采用物化-生化结合的复合工艺进行处理，但是油田采出水温度高、矿化度高、可生化性差等特点阻碍了生化系统的正常运行，导致出水难以达标。在深海极端条件下生存有耐高温、耐盐、具有独特代谢机制的海洋菌，或许更能适应于高温、高盐的油田采出水。为了去除油田采出水中难降解的石油烃，可将具有降解功能与破乳功能的海洋菌复配为合成群落，以提高油田采出水的出水水质。本实验从深海底泥与本实验室保存的海洋菌种库中筛选出具有高效降解石油烃类化合物的降解菌以及具有破乳功能的破乳菌，并探究了降解菌对各种类石油烃的降解效能以及不同环境因子对破乳菌性能的影响，在此基础上将所筛选出来的降解菌与破乳菌合成具有高效除油功能的生物群落，并探究合成群落在25℃(常温)与50℃(高温)条件下对油田采出水的处理效能，分析反应器运行过程中微生物群落结构的变化。本论文主要包括以下几个部分:
　　(1)从深海底泥中筛选出四株具有高效降解石油烃能力的海洋细菌HalomonasprofundusN-1、BacilluslicheniformisW-1,HalomonastitanicaeR-1,BacillusparamycoidesA4-1，降解实验结果表明四株降解菌均对正十六烷、萘、菲及原油具有良好的降解效果。降解菌N-1对正十六烷、菲及原油具有最高的降解率，分别达到了84％、78.8％及44％，降解菌W-1对萘具备最高的降解率，达到了54％。
　　(2)通过破乳测试与表面活性实验，从深海底泥中筛选出两株具有高效破乳能力的海洋细菌Halomonastitanicae6-2、BacillusparamycoidesP4-3，并进一步探究了破乳时间、乳状液pH、温度、盐度、乳液类型、培养基碳源等环境因子对两株海洋菌破乳性能的影响，分析了全培养液不同部位的破乳活性。结果表明破乳菌6-2与P4-3分别在24h与18h达到最大破乳率，破乳菌6-2于pH=8、50℃、5％盐度条件下达到最大破乳率，破乳菌P4-3于pH=9、55℃、5％盐度条件下达到最大破乳率;两株菌对各种类型的乳状液都有较高的破乳效果，添加疏水性碳源均可提高破乳率;6-2的破乳活性物质分泌在上清中，而P4-3的破乳活性更多依赖于菌体本身。
　　(3)通过混合接种石油烃降解菌与破乳菌到25℃与50℃反应器中处理油田采出水，并探究了两种温度下的长期连续运行处理效果及不同处理时期反应器中细菌群落结构。结果表明，不同温度的两组反应器对总石油烃(TPH)和生化需氧量(COD)的去除率均达到90％以上。其中，25℃反应器末期出水总氮(TN)含量低于50℃反应器，且具有更高污泥量。其次，25℃反应器中细菌群落多样性在不同时期均高于50℃反应器。随着反应器的运行，25℃及50℃反应器中细菌群落丰富度均逐渐升高，群落结构趋于稳定。此外，随着反应器的运行，初始投加的Bacillus与Halomonas相对丰度逐渐降低，而Xanthomarina、Alcanivorax与Marinobacter逐渐成为优势菌属。
　　综上所述，本文筛选出了四株具有高效降解石油烃能力及两株具有高效破乳能力的海洋细菌，并将其进行组合应用于油田采出水处理系统。实现了油田采出水的无害化高效处理，为处理油田开采过程中产生的废水提供了理论依据，具有工程指导意义。