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在微生物电化学领域，细菌可以利用电极作为电子供体进行污染物降解现象的发现，激发了研究人员的广泛兴趣。微生物的这一代谢方式，让其摆脱了对有机或者无机化学物质电子供体的依赖，当应用在环境污染物修复领域及其他对处理出水水质要求较高的场合，可以避免化学物质电子供体对水体造成的二次污染，因此具有广阔的应用前景。高氯酸盐是种新兴的持久性污染物，在自然水体中通常与硝酸盐同时存在。我们的研究第一步是探究硝酸盐存在条件下高氯酸盐在微生物电化学系统中的还原情况。实验结果显示微生物可以利用恒定电位-0.5V (vs.SCE)电极作为电子供体实现高氯酸盐或硝酸盐的单独还原。硝酸盐的存在，即使浓度只有0.07mM，也延迟了高氯酸盐（0.70mM）的还原。随着硝酸盐浓度的增大，高氯酸盐的微生物电化学还原被抑制程度显著增加。当硝酸盐浓度达到2.10mmol·L-1时高氯酸盐的微生物电化学还原被完全抑制了。对反应器阴极电极做微生物种群分析显示，多种具有电化学活性的优势菌群出现在了电极上，这些电化学活性微生物大多具有反硝化功能。这个结果也证明了在我们的微生物电化学系统中，硝酸盐比高氯酸盐更适宜作为电子受体。虽然利用微生物电化学系统可以实现配水中污染物的降解，但是将其应用到实际废水处理中还存在问题，因为阴极电化学活性微生物可能会受到废水中其他物质的毒害作用而导致活性降低。我们的研究第二步是证明利用自主提出的离子交换膜微生物电化学反应器（ion-exchangemembranebioelectrochemicalreactor, IEMBER）处理废水中污染物的可行性，该反应器是离子交换与为微生物电化学系统的结合。选取含72mg·L-1NO3--N的焦化废水生物出水作为研究对象，IEMBER反应器成功地将废水中硝酸盐浓度降低了81.7%，而将废水直接加入微生物电化学系统阴极则只能实现14.73%的硝酸盐浓度降低。离子交换膜在IEMBER反应器中起到了重要作用，废水中的硝酸根离子可以透过离子交换膜在阴极实现微生物电化学还原，同时阴极微生物避免了废水中有毒物质的毒害作用。