我国锰矿资源丰富,酸性高锰废水没有得到妥善处理排入河流,导致周边水体受到污染。自然水体中的微藻可以通过光合作用调节环境的pH和溶解氧,这会促进Mn（Ⅱ）的氧化,在水体锰污染修复中发挥重要的作用。另外,生物炭作为一类新型的环境功能性物质,在各领域被广泛应用,生物炭在生产、运输和应用等过程中会通过不同方式进入水体,必然会对微藻富集水体中的Mn（Ⅱ）造成一定的影响,但是相关研究并不是很多。基于此,本课题选用以常见农业废弃物水稻秸秆为原料制成的生物炭,选择生命力强且具有较强耐酸性的四尾栅藻为研究对象,进一步研究四尾栅藻在酸性水体中的除锰特性与机理,以及水稻秸秆生物炭对四尾栅藻富集Mn（Ⅱ）的影响机制。主要研究内容及结论归纳如下:（1）在酸性条件下研究四尾栅藻的生长特性及调控环境性能。结果表明,四尾栅藻的生长适应期为4天,快速增长期为6天;藻细胞密度与光密度、藻细胞密度与叶绿素、质量浓度和光密度之间均存在有显著的线性关系;四尾栅藻有较强的调节溶液pH、溶解氧的能力,在pH值大于等于4时可以快速提升溶液pH值。（2）研究了酸性条件下四尾栅藻单独除锰特性与机理。结果表明,四尾栅藻具有很强的锰耐受性和除锰能力,当初始Mn（Ⅱ）浓度为50mg/L时,反应7天后去除率仍能达到40%左右,生物氧化锰生成量为11.14mg/L。四尾栅藻去除酸性水体中Mn（Ⅱ）的最佳条件为:温度25℃、pH=6.0、光密度OD6800.2、光照周期为16:8。除锰机制为藻细胞光合作用增加溶解氧和pH,有利于BioMnOx生成,且藻细胞表面含有大量的蛋白质、氨基酸和多糖,可以通过表面吸附氧化和胞内吸收氧化除锰。藻细胞间接氧化Mn（Ⅱ）生成了Mn（Ⅲ）或Mn（Ⅳ）锰氧化物,其主要成分为MnO2、MnO（OH）、FeMnO3和Mn2O3。（3）通过序批试验研究了水稻秸秆生物炭对锰的吸附能力。结果表明,秸秆炭的吸附速率在第1小时最快,8小时后达到吸附平衡;酸性条件下,吸附率随pH值的升高而变大;随着Mn（Ⅱ）初始浓度的增加,吸附量不断增加,吸附率不断下降。表征分析表明秸秆炭具有较大的比表面积和孔容,表面含很多官能团,如羟基、胺基、羧基等,可以通过静电吸附、表面络合或离子交换去除溶液中的Mn（Ⅱ）。（4）采用序批试验探明藻-炭共存体系中四尾栅藻除锰特性,对比单独四尾栅藻除锰作用,揭示水稻秸秆炭对酸性水体中四尾栅藻富集锰机制的影响。结果表明,藻-炭共存体系除锰时,溶液的叶绿素、pH和溶解氧随着生物炭含量增加先升高后逐渐降低且始终大于四尾栅藻单独除锰,这可能是由于试验初期秸秆炭竞争吸附降低了Mn（Ⅱ）对四尾栅藻的毒性,而且生物炭中的可溶性有机质可以为微藻提供更多的营养,促进微藻的生长,但是经过高温裂解制备的生物炭中会产生有毒有害有机物如多环芳烧、环境持久性自由基等,而且生物炭还有一定的遮光性,所以过量的生物炭反而对微藻的繁殖产生不利影响。无论是四尾栅藻单独除锰还是藻-炭共存体系除锰,藻细胞对Mn（Ⅱ）的氧化吸附量都远大于其胞内吸收量,四尾栅藻对Mn（Ⅱ）的富集主要是靠藻细胞表面的氧化吸附作用。当溶液中Mn（Ⅱ）浓度为20mg/L-50 mg/L时,秸秆炭促进了Mn（Ⅱ）在藻细胞表面的吸附氧化,秸秆炭始终抑制了四尾栅藻对Mn（Ⅱ）的胞内吸收。随着秸秆炭含量的增加,四尾栅藻的胞外吸附氧化量先增加后减少,胞内吸收量不断减少。Mn（Ⅱ）在四尾栅藻上的氧化吸附量、吸收量均随着pH的升高（3-7）不断增大。通过动力学拟合分析发现,此时共存体系中四尾栅藻的锰富集速率常数大于四尾栅藻单独除锰。表征分析表明,共存体系中四尾栅藻细胞表面基团与Mn（Ⅱ）缔合作用程度更大,同时藻细胞间接氧化溶液中的Mn（Ⅱ）生成氧化锰颗粒,与四尾栅藻单独除锰产物相同。