地下水是农业、城市和工业的重要水源之一,但是随着现代工业和经济的快速发展,地下水中的重金属污染日趋严重,特别是工业中广泛应用的金属钒和核工业发展所需的铀,它们都对地下水生态系统造成了严重的污染。微生物修复重金属污染地下水是一种经济、环保且高效的方法。生物可渗透反应墙技术可实现地下水的原位修复。混养微生物修复技术将自养与异养微生物修复技术的优点相互结合,可以使自养微生物与异养微生物协同作用,显著提高微生物修复重金属污染地下水的效率,同时减少了地下水被二次污染的风险。本研究首先探究混养修复技术相较于异养和自养修复技术的优点。将木屑,硫颗粒(S(0))作为电子供体,混合贝壳作为无机碳源的混养反应器对五价钒(V(V))的去除率达到97.4±0.99%。远高于硫自养和木屑异养的V(V)去除率,之后通过连续流的木屑硫混养柱实验证明,水力停留时间的缩短和初始V(V)浓度的升高会降低反应器对V(V)的去除效率。同时,在V(V)与硝酸盐同时存在时,两种污染物存在电子竞争关系。探究了不同条件下微生物群落变化,Geobacter、Sulfuricurvum和Thiobacillus等细菌在V(V)还原过程中起着重要的作用。随后探究硫基混养生物修复六价铀(U(VI))污染的最佳有机电子供体,实验证明木屑相比于锯末和稻壳对U(VI)的还原具有更高的效率,达到90.2±4.61%。之后进行连续流柱实验,填料为木屑和硫颗粒,实验证明水力停留时间的减少和初始U(VI)浓度的升高会降低反应器对U(VI)的去除效率。Comamonadaceae、Mycobacterium和Planctomycetaceae等微生物对U(VI)的还原可能起着重要作用。最后,将木屑硫混养反应器用于去除V(V)和U(VI)的复合污染,通过改变V(V)和U(VI)的初始浓度,证明V(V)与U(VI)存在电子竞争关系,相同浓度下,V(V)更易于接受微生物传递的电子,优先从溶液中去除。Planctomycetaceaer、Gaiellales和Actinobacteria等微生物对V(V)和U(VI)的还原起着重要作用。本研究证实了混养条件下微生物修复V(V)和U(VI)污染地下水的可行性,并通过连续流柱实验模拟了原位修复的过程,为受V(V)和U(VI)污染含水层的高效原位修复提供了新的思路。