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随着我国水资源的匮乏和水污染问题日益严重,污水的处理处置一直是关注的热点问题。然而许多难降解的污染物质如药物及个人护理用品(PPCPs)和重金属会抑制微生物的代谢和活性,对生物处理尤其是活性污泥工艺稳定运行造成极大的冲击。本研究以序批式反应器(SBR)工艺为核心,针对布洛芬和Cu(Ⅱ)的复合污染物对污泥系统进行深入探究。本研究构建了 2个SBR:1,2号为实验组。经过120天的驯化期,成功启动反应器,并维持稳定的脱氮除磷性能。COD,TN和TP的平均去除率分别为93.0±1.2%,90.0±0.1%和81.0±0.5%。1号反应器研究了同步提升的布洛芬和Cu(Ⅱ)的浓度对活性污泥系统的长期影响。研究显示:随着IBU/Cu(Ⅱ)浓度的提升对活性污泥系统性能产生明显抑制作用。在1000ug/L IBU和10mg/LCu(Ⅱ)时期,系统的COD,TN和TP平均去除率分别降至66.0±0.6%、24±3.7%和40±2.4%,污泥的沉降性能骤降、SOUR的抑制率达到77.98%、脱氮能力有较大的恶化。在微生物群落结构方面系统微生物群落均匀度下降,但是能适应该环境的微生物种类在增加,进而提高了系统的OTUs数目和物种的丰富度。Proteobacteria,Alphaproteobacteria,Defluviicoccus分别成为系统的优势菌门、优势菌纲和优势菌属,表明其对复合污染物的耐受性。2号反应器研究了在布洛芬长期存在的情况下,Cu(Ⅱ)浓度逐渐提升对活性污泥系统的影响。结果显示:在布洛芬存在下,系统性能维持稳定。当Cu(Ⅱ)浓度提升至5 mg/L时,系统性能仍能维持稳定,但是出水水质波动幅度增大。随着Cu(Ⅱ)升至10mg/L,COD和TN平均去除率分别骤降至 61.4±2.3%和 32.2±1.5%。污泥的 SVI下降了 40.35%、SOUR 值达到最低 4.4 mg O2/(g MLSS h)、SAOR,SNRR 和 SNOR 均降幅在 60%以上;结合微生物群落结构分析可知,铜离子浓度的增加会降低群落多样性,造成了分组间差异。系统受污染物质的影响微生物群落结构发生转变,无法恢复到对照期的群落结构。Proteobacteria为优势菌门,受Cu(Ⅱ)浓度的变化冲击,每个阶段的不同菌纲和菌属的丰度以及对外界环境的响应存在显著差异。基于1号反应器,进一步研究了布洛芬和Cu(Ⅱ)对活性污泥系统中微生物分子生态网络的影响。结果表明不同浓度布洛芬/Cu(Ⅱ)对分子生态网络的整体拓扑学特性有显著影响。低浓度的布洛芬/Cu(Ⅱ)降低网络的规模和复杂程度,高浓度的布洛芬/Cu(Ⅱ)使得微生物之间的互作关系加强,网络的复杂程度,节点聚集程度和传递效率增加。分子生态网络中的2大优势门Proteobacteria和rBacteoidetes门的内部相关物种(节点)的占比,物种之间的互作关系有着显著的差异性。分子生态网络中的关键物种是动态的,但也存在一定的共性。模块中心节点中大多数节点属于门Proteobacteria(31.25%)、Bacteroidetes(25%)、Chloroflexi(18.75%),连接节点中的关键物种大都来自Candidatus_Competibacter(40%)属。