我国各类污水处理量和污泥生成量都在逐年增加,无论是推进污泥的资源化利用还是保证污水处理工艺最终出水的安全可靠,重金属污染的处理都是极为重要的一个因素,汞由于其高毒性和生物累积性,明确其在污水厌氧处理过程中的迁移转化及健康风险意义重大。目前,关于汞在污水处理厂中迁移转化的研究还远远不够深入,对污水处理中存在的甲烷厌氧氧化过程中汞的甲基化/去甲基化的研究更是存在空缺。本论文旨在以污水厌氧处理中的厌氧消化与甲烷厌氧氧化过程为研究对象,分析污泥中DTHg、THg、Me Hg浓度以及Me Hg/THg比值。同时,采用实时荧光定量PCR法（q PCR）以及16S r RNA扩增子高通量测序技术,对污泥中与汞甲基化相关基因量及相关微生物组成、丰度与多样性进行分析,重点考察了污泥高级厌氧消化过程中汞的迁移转化特征;考察了污泥厌氧消化过程中汞的甲基化和去甲基化作用及硫酸盐的影响;研究了污水厌氧处理过程中微生物群落结构差异和功能基因变化特征,探究过程中甲基汞迁移转化机制,以期为污水处理中面临的汞污染问题提供科学依据,并为汞/甲基汞污染控制提供理论参考。研究结果表明:（1）在污水厌氧处理的过程中,同时存在着厌氧消化（AD）产甲烷和甲烷厌氧氧化（AOM）这两个反应,通入高纯甲烷作为唯一碳源,短暂培养后,反应器开始进入AOM阶段,证实了污水厌氧处理场所具备着不俗的AOM潜力。污水厌氧处理过程中,污水中的汞从污水相迁移到污泥相中。AD和AOM阶段在各自微生物的协助下,分别主要进行了甲基汞的去甲基化反应和汞甲基化反应。（2）在厌氧消化与甲烷厌氧氧化共存的污水厌氧处理过程中,同时发生着汞的甲基化和去甲基化,汞甲基化反应在厌氧消化前期占主导,这与厌氧消化初期污泥中存在充足的微生物代谢有机物有关;汞的去甲基化过程在厌氧消化后期开始占主导,这与污泥中p H值的增加及相关微生物的代谢活性有关。一定浓度水平硫酸盐的投加在整个厌氧消化实验阶段,对污泥的汞甲基化过程产生了十分显著的抑制现象;此外,25μg/L氯化甲基汞的添加,未对厌氧消化体系造成损害。门水平上,Bacteroidota、Halobacterota和Euryarchaeota是厌氧消化体系中主要汞甲基化相关微生物,汞甲基化功能基因（hgc A）虽有检出,但丰度较低。（3）厌氧消化实验中,对照组的总汞（THg）由原污泥的82.72 ng/g,最终增加为492.24 ng/g。MS组硫酸盐的引入,由于硫化物与汞的结合作用,较未投加硫酸盐的M组污泥中总汞浓度要更高,分别为370.12μg/g和263.87μg/g。但值得注意的是,投加硫酸盐的MS组中,去甲基化反应活性较强,最终的Me Hg浓度均值为0.1941 ng/g,基本排除了高浓度THg的影响,达到了对照组的平均水平（0.1631ng/g）,结果表明了利用含硫酸盐废水来降低含汞污水厌氧处理中甲基汞暴露风险的应用前景。（4）甲烷厌氧氧化实验中,除对照组外,三个添加了外源汞的处理组中,都观察到了显著的汞甲基化现象,Me Hg/THg比值也显著上升（M组489.6%、MS组3200%、D组382.9%）。在AOM体系下,通过对有机碳源的消耗,释放了与有机质络合的汞,提高了反应器中生物利用性汞的含量,最终体现在了Me Hg含量的大幅提升。此外,根据对微生物群落结构的分析,甲烷八叠球菌属（Methanosarcina）极可能是污水厌氧处理过程中最主要的产甲烷菌和甲烷厌氧氧化微生物,而在门水平上,Bacteroidota和Proteobacteria是甲烷厌氧氧化体系中主要汞甲基化相关微生物。