酸性矿山废水（Acid Mine Drainage,AMD）富含重金属和硫酸根离子,是目前一个严重全球性的环境问题。利用以硫酸盐还原细菌（Sulfate-reducing bacteria,SRB）为主的微生物处理AMD是目前最有潜力的治理方法之一,而碳源对于生物法处理AMD而言是制约效率的重要因素,深入探讨不同碳源对硫酸还原反应器中AMD的去除机理,对微生物法在AMD处理中的实际工程应用具有重要参考意义。本论文以连续运行的上流式厌氧污泥反应器（upflow anaerobic sludge blanket,UASB）处理AMD为研究对象,考察可溶性淀粉、糖蜜、乳酸钠、葡萄糖、甘油作为碳源对AMD中硫酸盐、总有机碳（Total Organic Carbon,TOC）、金属（铜、锌、铁）等污染物去除率的影响,进一步利用16S r RNA基因的高通量测序考察不同碳源下反应器中微生物群落多样性、结构、功能及微生物相互关系的差异,并阐明“碳源-微生物群落-处理效果”的内在关系,可为处理实际酸性矿山废水的硫酸还原生物反应器中碳源的选择提供理论依据。论文主要结果如下:（1）在进水SO42-为1090 mg/L,COD/SO42-为0.67,p H为4.50时,AMD处理反应器的连续稳定运行过程中,以甘油、乳酸钠和糖蜜为碳源的反应器对硫酸盐还原效率较高,这3种碳源的反应器中平均硫酸盐去除率分别为63.25%、50.8%、48.55%,而其出水p H分别为6.58、7.03、6.57,以葡萄糖为碳源的反应器硫酸盐还原效率最低,其硫酸还原效率和出水p H分别为32.24%和6.21。在此硫酸盐还原效果下,5个不同碳源反应器处理AMD时均能较好的去除金属,其中铜和锌去除率达100%,铁去除率达96.55%以上,元素分析进一步表明去除的重金属以金属硫化物形式沉淀在底泥中。（2）在上述运行条件下的稳定运行期,反应器出水TOC随添加碳源的不同而不同。反应器碳源按TOC去除率由高到低排列依次为:淀粉90.9%、葡萄糖87.9%、糖蜜87.1%、甘油86.9%、乳酸钠83.4%。（3）不同碳源的反应器在相同运行条件下,反应器中细菌群落的结构和多样性因碳源不同有一定差异。在反应器中微生物物种多样性（Shannon指数）从高到低降低的碳源依次为乳酸钠、甘油、糖蜜、葡萄糖、淀粉,此结果与反应器的硫酸还原效率呈正相关关系。主坐标分析（principal co-ordinates analysis,PCo A）结果显示甘油和乳酸钠碳源反应器中的微生物结构接近,而淀粉、糖蜜和葡萄糖碳源中的微生物结构更为接近。（4）运行稳定后不同碳源反应器中的细菌物种种类和丰度也存在明显差异。如Clostridiaceae＿1在反应器中的丰度分别为淀粉18.87%、糖蜜20.20%、乳酸钠8.44%、葡萄糖35.80%、甘油14.75%,而普雷沃氏菌科（Prevotellaceae）反应器中的丰度分别为淀粉33.34%、糖蜜13.70%、乳酸钠0.52%、葡萄糖6.95%、甘油0.59%。相关性分析表明,部分差异物种和AMD中硫酸还原效率有显著相关关系,如伯克氏菌科（Burkholderiaceae）、Acidithiobacillaceae等与AMD的去除具有负相关,脱硫球茎菌科（Desulfobulbaceae）、脱硫杆菌科（Desulfobacteraceae）等SRB优势物种和硫酸盐、金属铁的去除及p H的提升呈正相关。（5）物种间关系也是影响菌落结构的重要因素,对不同碳源反应器中细菌群落物种间进行网络分析表明,反应器中细菌群落物种间关系主要以变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）为关键生态网络节点物种,不同反应器中有一定差异,其中葡萄糖和乳酸钠反应器中的物种生态网络更为复杂。大部分反应器中群落物种间关系为正相关,说明反应器中不同细菌种属间主要为合作互利关系,而淀粉反应器中普雷沃菌属（Prevotella）和糖蜜反应器中的鞘脂单胞菌属（Sphingopyxis）,葡萄糖反应器的Clostridium＿sensu＿stricto＿1和反应器的其他微生物间呈负相关,说明硫酸盐还原菌和最优势菌可能对碳源等营养因子的存在相互竞争关系。（6）与细菌群落结构不同,不同碳源的AMD处理反应器中微生物群落功能相近,仅在功能丰度上存在差异。在Level 1通路上以代谢（Metabolism）和遗传信息处理（Genetic Information Processing）为主,各碳源反应器在功能上一致。在Level 2通路上能量代谢（Energy metabolism）、复制和修复（Replication and repair）、聚糖的生物合成与代谢（Glycan biosynthesis and metabolism）等在丰度上存在显著差异。