在过去的十几年当中,有机药物及个人护理品(pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)广泛的应用于制药、工业、畜牧、以及人们的日常生活中,同时因其具有在水环境中检测频率不断升高、自身种类繁多、及生物降解性较差等特点,引起了人们较多的关注。由于传统的污水处理工艺对其去除效果不佳,导致PPCPs随着污水尾水进入水体,并且长期保持稳定状态,对水环境造成一定的污染。高级氧化和膜处理技术对PPCPs的去除效率高,但因其成本高、工艺复杂并不能实现大规模的应用。异化金属还原菌是常存在于土壤和沉积物中的一类细菌,在厌氧或缺氧条件下氧化有机物的同时,实现Fe(Ⅲ)/Mn(Ⅳ)氧化物的还原。因其生物多样性丰富、存在范围广、可以氧化有机污染物等特点,对生态修复有着重要的意义。因此,在厌氧条件下利用异化金属还原菌还原锰氧化物的同时去除有机药物,为有机药物的处理提供了一个新的思路。本实验以嘉陵江沉积物为菌源,乙酸钠和葡萄糖为C源,δMnO2和天然锰矿粉为电子受体,在厌氧条件下激活、富集沉积物中的异化金属还原菌,比较沉积物在不同C源及电子受体的激活下,Mn(Ⅳ)氧化物的还原特征及异化金属还原菌的丰度变化,探究C源及电子受体对激活过程的影响。通过实验,结论如下:(1)葡萄糖和δMnO2分别作为C源和电子受体时,对异化Mn(Ⅳ)还原菌激活的效果好于乙酸钠和天然锰矿,因此葡萄糖和δMnO2更适合作为激活的C源和电子受体。且通过qPCR技术,对不同反应体系中的地杆菌、芽孢杆菌、梭菌、厌氧粘细菌等异化金属还原菌的16SrDNA的拷贝数进行测定,推断出以葡萄糖为C源的反应组中,发酵型异化Mn(Ⅳ)还原菌和呼吸型异化Mn(Ⅳ)还原菌可以共同作用,更好的实现Mn(Ⅳ)的还原。同时选取了水环境中5种典型的有机药物卡马西平、萘普生、雌二醇、双氯芬酸、布洛芬,以激活后的4组沉积物(NaAC-δMn、NaAC-Mn、Glu-δMn、Glu-Mn)为菌源,探究其在厌氧条件下以锰氧化物为电子受体,5种有机药物的降解情况。通过实验,结论如下:(1)以混合有机药物为C源时,4组沉积物对卡马西平和布洛芬几乎没有去除效果。而对萘普生的去除率在3.4%~6.44%。以δMnO2为电子受体的2组沉积物对雌二醇的去除较为明显,NaAC-δMn、Glu-δMn对雌二醇5d的去除率分别为70.59%、75.70%,而以天然锰矿为电子受体的2组沉积物NaAC-Mn、Glu-Mn对雌二醇的去除率分别为45.97%、44.98%。沉积物对双氯芬酸也有一定的去除,NaAC-δMn、NaAC-Mn、Glu-δMn、Glu-Mn对双氯芬酸5d的去除率分别为48.10%、31.02%、58.25%、38.79%。(2)外加乙酸钠和葡萄糖后,沉积物对卡马西平及布洛芬仍无去除效果。而对萘普生的去除有一定的促进作用,外加C源对雌二醇的去除作用没有显著的影响,而对双氯芬酸的去除有所抑制。(3)无菌对照组的实验结果表明,锰氧化物与卡马西平、萘普生、布洛芬几乎不能反应,而与雌二醇和双氯芬酸均可在一定程度上进行化学反应,化学反应的去除率均低于接种细菌的反应组。以混合有机药物为C源的4组沉积物对雌二醇的去除过程中,化学和生物作用所占的比重差不多,且4组沉积物对雌二醇的去除过程符合二级反应动力学。在双氯芬酸的去除过程中,Glu-δMn组对双氯芬酸的去除生物作用大于化学作用,其余3组沉积物化学作用与生物作用所占比例相当,且4组沉积物对双氯芬酸的去除能较好的符合二级反应动力学。