难降解有毒有机物和重金属复合污染的控制是环境保护的重要工作之一。 本研究立足于环境中存在的复合污染问题，采用间歇式的厌氧生物处理工艺， 选择氯代芳香族化合物中有代表性的2-氯苯酚作为降解基质，研究重金属侵入 条件下，2-氯酚厌氧降解规律的变化，并从2-氯酚厌氧降解速率、重金属在污泥 中的积累、厌氧污泥电子传递体系活性及厌氧微生物种群结构等多方面深入分 析了金属元素对厌氧生物降解规律及厌氧污泥生物特性的影响，探讨了重金属 对厌氧系统的影响机制。 首先通过污泥的筛选，选择了无锡罗氏-帝斯曼柠檬酸厂IC厌氧反应器污 泥作为研究的接种污泥。经过2个多月的驯化，成功地培养出对2-氯酚有较高 降解能力的厌氧污泥。驯化后污泥对2-氯酚具有较好的去除能力和耐受能力。 厌氧污泥能较快降解初始浓度在15～140mg/l范围内的2-氯酚，并对高浓度的 2-氯酚的具有较好的耐受能力。对2-氯酚在厌氧条件下的降解机制的研究表明， 厌氧污泥能将2-氯酚经过还原脱氯、生成苯酚、苯甲酸，最终彻底分解生成Cl-、 CH4、CO2和H2O。 对比研究了四种典型过渡区金属元素Cu、Cd、Ni、Fe的二价离子对2-氯酚 厌氧降解过程的影响。结果表明，在1～500mg/l的投加浓度范围内，Cu2+和Cd2+ 均表现为抑制作用、Ni2+只有在投加量小于2.5mg/l才表现出轻微的促进，而Fe2+ 在低于120mg/1的投加量时对2-氯酚的厌氧降解均有促进作用，2-氯酚厌氧降解 速率的提高最高达40％。四种金属离子对2-氯酚厌氧降解过程抑制作用的强弱 为：Cu2+＞Ni2+＞Cd2＞Fe2+。对厌氧污泥电子传递体系活性的研究发现，四种金属 离子对污泥ETS活性均表现为抑制，抑制程度的大小为：Ni2+＞Cd2十＞Cu2+＞Fe2+； 金属离子对污泥ETS活性抑制越小，对厌氧降解速率的抑制也相对越小。 对于以抑制作用为主的Cd2+、Ni2+和Cu2+，其抑制作用与金属离子的投加浓 度、平衡后水中以及污泥中残留的含量都由有密切的关系，因此三者都可以用 于指示厌氧降解被抑制程度。将三种金属的浓度与其抑制作用进行比较，结果 显示金属离子抑制作用与进入污泥中的金属含量成正比。 通过金属离子的驯化诱导作用可以很好地改善污泥对重金属的耐受能力， 特别表现在高浓度的金属离子对降解速率的抑制明显降低，且Ni2+和Fe2+在投 加量小于200mg/l时对驯化后污泥ETS活性均表现为促进作用。 金属离子对2-氯酚厌氧降解系统的作用还表现为对厌氧污泥种群结构的影 响。Fe2+的诱导作用能使原污泥中处于背景浓度的专性脱氯厌氧梭菌属迅速成为 优势菌种，从而有利于2-氯酚的脱氯还原代谢。金属离子冲击对厌氧微生态系 统基本结构的影响较小，但会使部分不适菌群大量减少，同时也产生少量耐受 菌群。微生态受Cu2+冲击毒副作用的影响最强，受Ni2+冲击后恢复最快。 在试验结果的基础上，对2-氯酚厌氧降解及金属抑制作用进行了动力学分 析。2-氯酚浓度的降低是吸附、挥发及生物降解共同作用的结果，其中生物降解 为主导作用。在实验浓度范围内，2-氯酚的本征厌氧降解过程与米门方程、 Haldane1方程、Haldane2方程都较为吻合。而方程α=[1-(I/I*)m]/[1+(I/I*)n] 能较好地表征金属离子的抑制作用，以及与该离子对降解速率的最大抑制浓度 以及投加浓度之间的定量关系，并能用于评价金属离子的抑制等级。 根据研究结果，综合分析金属离子对厌氧体系的作用过程为：首先金属离 子进入污泥，然后与微生物体内的生物配位体结合产生毒性或激活作用，从而 迅速影响到生物酶的活性，并逐渐对微生物种群结构发生影响，并表现为2-氯 酚厌氧降解速率的变化。 关键词：2-氯酚，重金属离子，复合污染，厌氧降解速率电子传递体系活性，微生物种群结构