近几十年来,随着河流水体受到的污染越来越严重,逐渐威胁到我们的生活,而底泥作为河流水体中污染物的最大的“汇”,同时也是最大的“源”,其危害巨大,随着国家对生态环境保护的重视,对水体污染的治理,河流水体环境得到改善,但底泥中的大量污染物仍是一个巨大的隐患,目前也有越来越多针对河流底泥污染物的治理措施和治理方法。传统的底泥污染治理方法如:物理方法、化学方法及生物生态方法等虽然有一定的适用性,但其成本较高,考虑到能源危机不断凸显的今天,更加节能、有效、适用的治理方法已成为如今河流底泥治理的热点。沉积型微生物燃料电池（sediment microbial fuel cells,SMFC）作为近十几年发展的技术,其利用微生物和电化学系统的作用可以有效地去除底泥中一些污染物,但其应用于实际水体中仍存在一定的困难,大面积应用的条件还不够成熟。本文主要研究电极预处理方法对沉积型微生物燃料电池的影响,将其应用于处理底泥中的重金属Cr,探究广泛存在于自然水体中的水蚯蚓对SMFC在自然水体中应用时的影响,不断加强对它的认识,从而便于将其应用到底泥污染治理中。本文先探讨了不同的预处理方法对沉积型微生物燃料电池启动时间和电化学性能的影响,从中选取合适的电极预处理方法,随后用这种方法处理电极组装SMFC,探究SMFC对底泥中Cr（Ⅵ）的去除效果以及去除机制,最后探究水蚯蚓加入到SMFC阳极后对SMFC的水质、泥质、电化学性能以及阳极微生物群落的影响,最后实验结果表明:（1）相较于未处理、CTAB处理以及热解处理等预处理方式,熔盐处理和盐酸处理使电极材料的表面性质得到改善,熔盐处理不仅为电极材料引入了N元素还将引入的N元素转化为表面的含N官能团,而盐酸处理则为电极材料引入N元素的同时还增大了电极材料的比表面积和孔径。这些表面性质的改善使得熔盐处理和盐酸处理的电极制成SMFC后,其启动时间明显缩短,且阴极经过熔盐处理和盐酸处理的SMFC的最大输出功率密度相较于未处理的SMFC分别提升了25%和11.1%,这对于SMFC的应用来说是十分有利的,但考虑到这两种方法导致的SMFC性能差异较小且盐酸处理简便易行,优先考虑盐酸处理作为电极预处理方法。（2）用盐酸处理的电极编制SMFC,将其置于含有Cr（Ⅵ）的底泥中,运行60天后可以观察到相对于碳毡,比表面积较大的碳刷作为阴极可使得底泥中Cr的去除率升高,且相对于100Ω的外阻,1000Ω的外阻有利于Cr的去除,当阴极为碳刷,外电阻为1000Ω时,底泥中Cr的去除率最高,为27.4%,而当阴极为碳毡,外电阻为100Ω时,底泥中Cr的去除率只有10.5%,但其都大于自然状态下底泥中Cr的去除率。根据SMFC阳极扫描电镜能谱分析和阴极X射线能谱分析的结果可知底泥中Cr的去除主要发生在阴极上,其主要机制为Cr（Ⅵ）在阴极上被还原成Cr（Ⅲ）后形成Cr（Ⅲ）的沉淀而被去除。（3）用盐酸处理的电极编制SMFC,待SMFC启动后,在其阳极区域加入水蚯蚓,水蚯蚓对底泥有机物的摄食作用有助于底泥中有机物的去除,其与SMFC耦合时可去除底泥中28%的有机质,高于SMFC单独作用时18%的去除率以及水蚯蚓单独作用时19%的去除率,但水蚯蚓也会摄食阳极生物膜,抑制一些产电菌如脱硫叶菌属的活性,改变阳极微生物的结构,进而降低阳极电化学性能。同时水蚯蚓在底泥中的生物扰动作用会使得上覆水体中氨氮、COD浓度升高,恶化了上覆水体水质,但水蚯蚓对上覆水体的恶化效果可以被SMFC的净化效果所抵消,SMFC主要是在其阴极上净化水蚯蚓带来的COD和氨氮,这些污染物质可作为阴极微生物的营养物质,从而有利于阴极微生物的生长繁殖,改善阴极电化学性能,总的来说,水蚯蚓的作用使得SMFC的整体电化学性能变好。