污水管网是城市污水处理系统的重要组成部分,其所输送的污染物质在管道中的迁移转化特性显著影响了后续污水处理环节的处理效力。在污水管网中,微生物的代谢繁衍是导致污染物形态含量转变的关键因素。然而,长期以来对于污水管网中微生物的研究主要着重于细菌的生物代谢特性,忽视了真菌的繁衍作用以及由信号分子所介导的真菌对细菌代谢的重要支撑作用,制约了对污水管网中污染物生物转化特性的深入认知。基于此,本研究分析了微生物群落群体感应信号分子在管网中的时空分布规律,并结合统计学分析阐述了信号分子参与生物膜形成的重要机制,探明了城市污水管网中污染物转化、细菌与真菌互作以及关键信号分子跨界传导的生态系统运行模式。研究结果揭示了污水管网中细菌与真菌微生物的互作机制与代谢体系特征,为污水管网中污染物预测调控提供了理论依据。论文的主要研究结论有以下几个方面:（1）通过对污水管网系统运行周期内,污水中碳、氮、硫类污染物的长期监测,发现各类污染物发生了显著变化。结合管网生物代谢分析,证明了该现象与管网中细菌-真菌微生物共同作用有关。与此同时,细菌与真菌微生物群落的多样性及丰富度指数于60 d后趋于稳定。细菌中,拉乌尔菌属Raoultella与毛球菌属Trichococcus成为关键节点微生物。真菌中优势菌属从生长初期的酵母菌属Apiotrichum（34%）逐渐演变为生长中后期的念珠菌Candida（47-66%）。另外,乳酸菌属Lactivibrio作为一种产信号分子物质与细菌中氮代谢紧密相关,而念珠菌属Candida中的法尼醇与酪醇作为真菌中最重要的群体感应信号分子在加速污染物生物降解、生物膜合成等方面具有重要作用。（2）通过构建信号分子定量检测体系,分析其中关键信号分子在管网中的迁移转化规律。基于细菌与氮代谢、真菌与白念珠菌群体感应信号分子之间的关联,依据厌氧废水信号分子分布规律,重点考察了3种短链AHLs（C4-HSL、C6-HSL、C8-HSL）和2种白色念珠菌（Farnesol、Tyrosol）信号分子。研究发现,细菌中C4-HSL、C6-HSL与C8-HSL平均浓度分别为:0.186μg/L,1.28μg/L,0.95μg/L,分析发现AHLs信号分子对细菌生长均具有促进作用。同时,真菌中法尼醇与酪醇信号分子平均浓度分别为:9.88 ng/L与105.94 ng/L,二者共生对于生物膜发育具有积极作用。（3）结合管网生物膜形成过程,分析探究了信号分子参与生物膜形成的重要机制、细菌与真菌的跨界传导方式。研究结果表明,管网生物膜形成主要包括生长初期（RS1:0-30 d）、中期（RS2:30-60 d）、末期（RS3:60-90 d）;不同生长时期的生物膜厚度、EPS含量差异较大,结合信号分子定量分析,发现AHLs对生物膜形成聚集的贡献最大,而白念珠菌信号分子对生物膜形成的影响有限;此外,铜绿假单胞菌与白色念珠菌间的相互关系揭示了信号分子介导下的细菌与真菌跨界传导机制,铜绿假单胞菌产生的C4-HSL可以在在白色念珠菌的菌丝上的直接粘附形成生物膜,酪醇在生物膜形成的早期会刺激菌丝的形成,而法尼醇由于浓度较低对管网生物膜的抑制效果不显著。（4）分别从细菌与真菌的功能基因组成、代谢差异、共现关系等方面对城市污水管网生态系统展开综合分析。结果表明,碳水化合物代谢（占比10.2%）和氨基酸代谢（占比9.4%）是细菌中最主要的两种功能表达方式,而真菌序列功能注释分析认为,腐生菌（占比34.7%）在真菌功能中发挥主导作用。同时,域间微生物网络分析显示,细菌与真菌之间主要是正向关联,RS1～RS3时期平均总关联数为708个,其中平均正向关联为703个。结合前述研究结果,细菌与真菌的正向关联互促特性,激活了细菌-真菌微生物间的跨界传导机制,为污水管网生物膜的形成以及生态系统的稳定提供重要支撑,其基于信号分子介导的繁衍代谢特征是污水管网中污染物转化的重要因素,为进一步了解微生物社会行为以及有效控制硫化氢和甲烷生成的工程实践具有重要意义。