随着社会的快速发展,地下水中硝酸盐的污染问题愈演愈烈,对人类健康造成了负面的影响。渗透性反应墙(Permeable Reactive Barrier,PRB)技术在地下水硝酸盐的治理中取得了良好效果,墙体中的Fe0转化成一系列的铁矿物。地下污染水体中天然存在的有机质会随地下水进入PRB,从而影响污染物的治理。因此,研究复杂体系中硝酸盐的还原对修复地下水环境、保护人类健康具有重要的研究意义。本论文选用能够参与铁还原、硝酸盐还原、腐殖质还原的微生物奥奈达希瓦氏菌(She oneidensis MR-1),选用 PPHA(Pahokee Peat Humic Acids)模拟地下水中存在的腐殖质,选用Fe3O4代替传统PRB中的Fe0。通过测定反应器内Fe2+的生成量和硝酸盐的削减量,探究厌氧环境下PRB修复硝酸盐的生物还原作用。结论如下:在MR-1还原硝酸盐的静态实验中,PPHA对硝酸盐生物还原的抑制作用随TOC(Total Organic Carbon)浓度的升高而加强。MR-1对硝酸盐的还原速率随硝酸盐反应浓度的升高而加快。MR-1在pH为6-8时,对硝酸盐的去除率可达100%。MR-1对硝酸盐的还原速率在10-30℃范围内随着温度的升高而加快。在MR-1还原Fe3O4的静态实验中,无论是否存在外加磁场,PPHA均加速MR-1还原Fe3O4。在PPHA参与MR-1还原硝酸盐、Fe3O4的实验中,Fe3O4的添加使PPHA不再抑制MR-1还原硝酸盐。在PRB反应器中,PPHA-MR-1-Fe3O4-KNO3体系对硝酸盐的去除率最高可达99.9%,检测到的硝酸盐氮浓度仅为0.01 mg/L。本实验的研究结果,有利于PRB反应器的改良。本文在评估PRB中铁生物还原、腐殖质生物还原的单独和联合作用对硝酸盐生物还原的影响方面有重大意义,为模拟实际PRB工程中的生物化学反应提供良好的依据。