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辣椒素分子因其特异的化学结构,故具有强烈的抗菌活性,且有研究表明辣椒素将抑制微生物脱氢酶的活性。目前鲜有辣椒素在污水处理领域的研究,少有的研究主要着眼于含辣椒素废水处理工艺的探讨,且主要关注的是废水中的油脂和盐,仅将辣椒素视为常规有机污染物。针对辣椒素在废水处理领域的研究空白,本文探讨了辣椒素对污水生化处理系统的冲击,筛选出三株具有辣椒素降解效果的功能菌,鉴定了辣椒素的微生物中间代谢产物并初步探讨了辣椒素的微生物代谢途径,最后进行了生物强化修复辣椒素对污水生化处理系统冲击的研究。通过辣椒素对污水生化处理系统的影响实验,得出以下结论:辣椒素能促进大肠杆菌的生长,但对乳酸菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的生长具有不同程度的抑制作用;辣椒素会降低污水生化处理系统中活性污泥的浓度和沉降性能;辣椒素将降低生化系统对CODCr、氨氮、总氮的去除效果,其去除率分别降低了13.64%、14.97%、13.4%,但基本不影响系统对总磷的去除;经MiSeq高通量测序结果分析,发现辣椒素将降低污水生化处理系统中微生物群落的Alpha多样性,致使系统中微生物群落在门、纲和属水平的组成出现明显变化。从不同污泥样品来源中筛选出三株具有辣椒素降解效果的功能菌Cap B、Cap E和Cap Z,其辣椒素降解率分别为28.8%、21.3%、40.5%,经分子生物学鉴定分别属于Serratia marcescens subsp.marcescens、Bacillus tequilensis和Lactobacillus plantarum subsp.plantarum;经辣椒素中间代谢产物的HPLC-MS鉴定分析,发现5种未有报道的代谢产物,通过代谢途径的推测,表明对辣椒素侧链的修饰和酰胺键的水解是菌株降解辣椒素的关键步骤。通过正交试验,确定筛选出的三株辣椒素降解型功能菌的最佳配比为Cap B:Cap E:Cap Z=1:2:4,同时利用实验室现有菌株构建了一种修复辣椒素对污水生化系统冲击的复合菌剂Cap-FJ;投加复合菌剂Cap-FJ于污水生化处理系统中,发现复合菌剂强化处理辣椒素的效果良好,系统运行期间出水辣椒素平均浓度为29.26mg/L,平均去除率为70.73%;生物强化修复了辣椒素对污水生化处理系统去除CODCr、氨氮和总氮效果的不利影响,增强了系统去除CODCr、氨氮和总氮的能力,但对总磷的去除无显著性促进作用;生物强化修复了辣椒素对污水生化处理系统中微生物群落的不利影响,且微生物群落在门、纲和属水平的组成出现明显变化。