含氮杂环化合物具有“三致性”,并通过食物链在生物体内富集,对人体造成潜在危害。同时,该类化合物具有高度的稳定性,难以被降解。随着煤、石油工业等行业的快速发展,产生的大量含氮杂环化合物会经过各种途径进入水体,造成水体污染,对自然环境造成永久性破坏,已成为各国共同关注的有机物。微生物降解含氮杂环化合物是较为经济有效的技术之一。而反应条件及反应环境对微生物降解污染物的能力也存在着不可忽视的影响。因此,本文以含氮杂环化合物的典型化合物——吡啶作为研究对象,研究其在单基质和苯酚共存下的反硝化降解特性及代谢特性,同时检测吡啶反硝化的降解产物,旨在确定微生物在反硝化条件下降解吡啶的最佳反应条件、其他共存物质对微生物降解吡啶的影响及对中间产物的影响。在前人的研究中,对于中间产物的研究仅仅局限于定性检测,本文首次对中间产物进行了定量测量,并以其作为吡啶反硝化降解的指标参数,多角度对吡啶反硝化进行研究。本文中的主要方法及结论如下:(1)以反硝化过程中的底物浓度、NO3--N浓度及NO2--N浓度作为指标,采用平行实验,研究不同底物浓度下吡啶的反硝化降解情况,确定在本实验条件下,吡啶的最佳浓度为80mg/L,优化反硝化条件。(2)在最佳降解条件下,采用液相萃取法提取吡啶反硝化降解中间产物,通过GC-MS技术对其进行检测,得到重要中间产物—戊二醛。同时,以戊二醛作为反硝化的指标参数,对戊二醛的浓度变化进行检测,总结其变化规律,多角度对吡啶的反硝化降解特性进行研究。戊二醛浓度的测定采用紫外分光光度法,通过绘制其浓度变化曲线可知,戊二醛浓度在反应进行约32h时达到峰值,为9.8mg/L。(3)在初始实验条件下,分别添加10mg/L、20mg/L、30mg/L3个不同浓度的苯酚,研究苯酚对吡啶反硝化反应的影响,使吡啶的反硝化研究更贴合于废水工程处理。结果发现,苯酚能够抑制对吡啶的生物反硝化降解,且添加的苯酚浓度越高,其抑制作用越强,即30mg/L的苯酚对本实验条件下的吡啶反硝化降解的抑制作用最大。(4)在最佳降解条件下,加入30mg/L苯酚,以NO3--N浓度、降解速率及戊二醛浓度作为指标,研究共基质下的反硝化降解情况,并与单基质条件下的降解情况进行对比,进一步研究吡啶在苯酚存在下的反硝化特性,并对苯酚的抑制作用机理作出合理推断。分析可得,苯酚或苯酚的反硝化降解产物对吡啶反硝化的酶体系产生了抑制作用,且该酶体系可能作用于吡啶的开环脱氮阶段。