近年来，中国地表水正呈现出复合污染的状态，不仅受到富营养化的污染，也面临工业废水、生活污水偷排漏排的污染。在地表水水体中，被发现含有不少易降解有机物或难降解有机物，例如苯酚、吡啶等物质。若水体中的易降解有机物或难降解有机物的可生化性可以被提高，能转化为易被生物利用的有机物，则这些有机物可提高反硝化的总氮去除率，解决低碳氮比水体总氮去除率低的难题，并同时改善水体富营养化状况，使地表水体从真正意义上得到有效的处理。本课题选用了易降解有机物苯酚及难降解有机物吡啶为代表，讨论光催化氧化对含有这2种物质水体可能产生的影响。实验中发现，50mg/L苯酚经过光催化氧化之后，可以明显地提高其可生化性，当用于微生物培养时，经过光催化之后的苯酚溶液相比未经过光催化的苯酚溶液，其生物量(以OD值计)可以提高34%；且经过30min光催化的苯酚溶液，用作反硝化碳源时，相比未经过光催化的苯酚溶液，硝酸盐去除率可以提高2.7倍。为了研究光催化提高苯酚可生化性的原因，本课题尝试探讨了苯酚在光催化过程中的降解机理。从实验中发现，导致苯酚溶液可生化性提高的原因是在光催化过程中，苯酚主要转化为羧酸类有机物，以及邻苯二酚和对苯二酚。正是由于羧酸类有机物具有很高的可生化性，从而导致光催化后苯酚可生化性的提高。因此，验证了光催化氧化可以提高苯酚的可生化性。而在针对吡啶的实验中发现，吡啶对微生物具有很强的抑制作用，经过光催化后可有效缓解吡啶的生物抑制性，从而提高水体的可生化性。在配水葡萄糖-吡啶和配水苯酚-吡啶实验中都发现，光催化可以缓解吡啶对葡萄糖降解菌及苯酚降解菌的抑制作用。根据拟合的Monod方程，相对于配水葡萄糖-吡啶的μmax和KS，配水葡萄-光催化吡啶的μmax增加了18.75%，KS减小了17.56%。相对于配水苯酚-吡啶的μmax和KS，配水苯酚-光催化吡啶的μmax增加了46.85%，KS减小了26.56%。从这两组吡啶配水实验中，验证了二氧化钛光催化氧化可提高难降解有机物吡啶的可生化性。之后，我们将二氧化钛光催化技术运用到实际复合污染地表水，发现二氧化钛光催化氧化可使复合污染地表水的可生化性提高。并且，经过多批次的复合污染地表水光催化实验发现，经过光催化后的复合污染地表水COD均有明显上升的趋势。实验中，选取光催化氧化15min的地表水，在缺氧反硝化生物膜反应器中反应24h，其总氮去除率是原先未经光催化地表水总氮去除率的4倍。因此，我们推测在此处造成复合污染地表水可生化性提高的原因可能是，水体中存在一些本来不能被重铬酸钾氧化的有机物，但是通过光催化氧化后，变为可被重铬酸钾氧化的有机物，例如吡啶。本课题以易降解有机物苯酚和难降解有机物吡啶为研究目标物代表，验证了复合污染地表水经过光催化氧化后其可生化性提高的原因是，水体中存在类似苯酚的易降解有机物及类似吡啶的难降解有机物，它们在二氧化钛光催化的作用下，可生化性得到提高，从而复合污染地表水的可生化性也相应得到提高。本课题的研究结果，将对日后复合污染地表水处理产生极其深远的影响，具有借鉴作用。