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钒的开采和冶炼过程导致重金属钒与其他重金属和有机物进入环境,造成严重的复合污染。利用驯化后的微生物来处理地下水中五价钒(V(V))与其他重金属和有机物的复合污染是有前景的方法。在以往的研究中人们更多研究钒对地下水单一的污染,而忽略了钒与其他重金属和有机物构成的复合污染对地下水环境的影响。本研究针对钒基复合污染,用微生物的方法分别进行V(V)与重金属和有机物同时去除的研究。首先探究了混合微生物同时还原V(V)和重金属六价铬(Cr(VI))的可行性。通过实验发现,72小时后,V(V)和Cr(VI)的去除效率分别为97.0±1.0%和99.1±0.7%。实验揭示了V(V)和Cr(VI)之间的相互作用,二者共存的情况下,促进了Cr(VI)的生物还原,而抑制了V(V)的还原。经过XPS分析,反应后V(V)和Cr(VI)的主要产物分别为V(IV)和Cr(III)。微生物群落分析显示,Geobacter可直接或间接地负责V(V)和Cr(VI)的减少,Thauera与Cr(VI)的还原有着密切关系,Spirochaeta和Spirochaetaceae是能够同时还原V(V)和Cr(VI)的功能微生物。其次利用微生物同时去除V(V)和五氯苯酚(PCP)。7天后,V(V)和PCP的去除效率分别为96.0±1.8%和43.4±4.6%。通过XPS分析,鉴定了V(V)的还原产物为V(IV),PCP还原的中间产物有2,4,6-三氯苯酚,2,4-二氯苯酚,4-氯苯酚和苯酚。生物反应器中微生物群落结构分析发现Pseudomonas是生物还原V(V)的功能微生物,Acinetobacter和Comamonas在PCP的去除中发挥作用,Pseudomonas能同时促进V(V)和PCP的去除。最后探究了微生物同时还原V(V)和降解菲(Phe)的过程。实验结果显示,24小时后,V(V)的去除效率为92.0±1.5%,Phe的去除效率为73.1±1.2%。250天连续运行的柱实验揭示了初始污染物浓度、水力停留时间和碳源浓度的影响规律。通过XPS分析,确定了V(V)的还原产物为V(IV),Phe的降解代谢产物有对甲酚,水杨酸,2,4-二叔丁基苯酚和环己烷。微生物群落分析发现Geobacter和Thiobacillus是既能还原V(V)又能降解Phe的功能微生物。综上,本研究分别探究了钒与重金属和有机物复合污染的微生物高效处理,为钒的复合污染治理,提供了新的研究思路。