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近年来,我国土壤石油污染问题日益凸现。在石油的开采、加工、运输过程中,大量的石油及其加工品进入土壤,造成土壤的石油污染,给人类乃至整个生物圈带来巨大的危害,已成为世界性的环境问题。在对石油污染治理的研究中,生物修复作为一项潜在的高效、低成本的清洁技术正日益受到重视。近十余年来,国际上对生物修复的研究十分活跃,有些国家已将此技术用于污染土壤的实际修复,并取得了显著的成果。本研究从胜利油田长期开采的油井附近土壤中筛选到3株高效降解菌株DH-5、 DH-8和DH-9,培养7d后,对原油的降解率分别为42.39%、40.42%和43.30%；通过形态学观察、生理生化鉴定和16S rDNA序列分析,发现菌株DH-5、DH-8和DH-9分别属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、柠檬酸杆菌属(Citrobacter sp)、克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.)。并以常见石油产品和石油中典型烷烃类和芳香烃类化合物为唯一碳源,对3株菌底物利用能力进行了研究,发现菌株DH-5在长链烷烃和环烷烃中生长较好,DH-8在多环芳烃中生长较好,而DH-9在低链烷烃和环烷烃中生长较好,3株高效石油降解菌对原油组分的利用的广谱性依次是DH-5>DH-9>DH-8.以利用烷烃类化合物效果较好的菌株DH-5和DH-9进一步做降解条件的优化试验,通过正交试验优化后,菌株DH-5的最优降解条件为初始原油浓度0.5%、氮源浓度500mg·L-1、磷源浓度50mg·L-1、精氨酸浓度15mg·L-1、温度30℃及初始pH7.0,此时原油降解率最高为63.40%；菌株DH-9的最优降解条件为初始原油浓度0.3%、氮源浓度400mg·L-1、磷源浓度150mg-L-1、天冬氨酸浓度5mg·L-1、温度30℃及初始pH7.0,此时原油降解率最高为63.77%,显著提高了两株菌株的降油能力。通过柱层析法分析了正交优化前后原油四组分(饱和烃,芳香烃,胶质和沥青质)的降解效果,发现在扣除自然降解率后,优化前,菌株DH-9对胶质和沥青质的降解率显著高于菌株DH-5。优化后,菌株DH-5对原油四组分的降解率明显提高,分别为62.01%、58.86%、46.62%及9.33%；菌株DH-9对四种组分的降解率也有所提高,分别为63.97%、62.03%、37.16%及14.67%,降解能力排序均为：饱和烃>芳香烃>胶质>沥青质。为了能够系统地认识微生物对石油的代谢过程,通过气相色谱法分析了原油代谢产物中的脂肪酸含量。结果表明：发酵液中主要的小分子有机酸是乙酸,菌株DH-5和DH-8的发酵液中还含有C8～C18的长链脂肪酸,菌株DH-9的发酵液中含有C8～C24的长链脂肪酸,主要是烷酸和烯酸,所以推测菌株DH-5、DH-8和DH-9的代谢原油的方式可能是单末端氧化和直接脱氢途径。测定三株能利用环己酮的菌株DH-5、DH-9和A-1(本实验室保藏菌株)的环己酮降解率,3d后降解率分别为94.84%,93.60%和94.39%。并通过TLC、FT-IR及GC/MS分析,探讨了菌株降解环己酮的中间代谢产物,发现了环己醇、己内酯、邻苯二甲酸和己二酸,这证实了菌株很可能是在环己酮单加氧酶的作用下,将环己酮氧化成ε-己内酯,ε-己内酯在酯酶及脱氢酶的作用下再形成己二酸,随后己二酸进入脂肪酸的β-氧化途径。而菌株DH-5代谢产物中还有2,5-二氢呋喃的产生,这预示着一种新型的环己酮代谢途径。此外,还成功克隆了菌株DH-5的环己酮单加氧酶基因(chnB)的片段,为环己酮单加氧酶功能及石油代谢过程的研究提供了理论基础。