污水中多种污染物（如有机碳、无机碳、多种重金属）的共存,对水处理技术提出了更高的要求。微生物燃料电池（Microbial fuel cells,MFCs）,特别是电活性催化的生物阴极MFCs具有去除不同类型污染物的作用。本研究以一株电化学活性菌Serratia marcescens YS3作为MFCs阴极的生物催化剂,探究其在单一有机碳（葡萄糖）、单一无机碳（HCO3-）和混合碳源条件下的Cr（VI）去除性能。基于胞外聚合物（Extracellular polymeric substance,EPS）的含量及组分分析,探讨不同碳源条件下YS3菌去除Cr（VI）的作用机制。在此基础上,开展了生物阴极MFC对Cr（VI）和Cu（Ⅱ）共存去除的研究,探讨不同碳源条件下的YS3菌去除重金属性能,通过电化学表征和EPS含量及组分分析,为生物阴极MFCs处理成分复杂的实际废水的可行性提供初步的理论依据。主要研究内容和结果如下:（1）当Cr（VI）初始浓度为20 mg/L时,有机碳源（葡萄糖）条件下,Cr（VI）去除率为77.7±2.1%,无机碳源（HCO3-）条件下,Cr（VI）去除率为65.8±1.4%,混合碳源（葡萄糖:HCO3-中碳摩尔浓度比为1:1）条件下,Cr（VI）去除率为85.6±1.1%。（2）混合碳源条件下,Cr（VI）和Cu（Ⅱ）共存且初始浓度均为5 mg/L的MFCs中,Cr（VI）去除率为98.2±0.9%,Cu（Ⅱ）去除率为68.6±3.7%,电流为0.27±0.03 m A,分别是Cr（VI）初始浓度为5 mg/L和Cu（Ⅱ）初始浓度为5 mg/L系统金属去除的1.1、0.8倍,是系统产生电流的1.1、1.2倍。表明Cr（VI）和Cu（Ⅱ）共存会改变了生物阴极MFCs的性能。（3）EPS分析表明,不同碳源系统产生的胞外蛋白在去除Cr（Ⅵ）、Cu（Ⅱ）过程起主要作用。混合碳源系统和单独碳源系统相比,S.marcescens YS3分泌更多的EPS。三维荧光光谱分析发现,不同碳源条件下,YS3分泌的EPS主要由4种组分构成,但各组分区域的荧光强度和占比不同,表明碳源会影响EPS参与Cr（Ⅵ）、Cu（Ⅱ）的还原过程机制。