我国是世界上锑的生产和消费第一大国,锑的开采、冶炼和相关产品加工导致水环境的锑污染问题日益严重。同时,由于现代农业氮肥的大量施加和人工固氮活动的出现,硝酸盐已成为普遍存在的地下及地表水体污染物。因此,水体中锑酸盐与硝酸盐复合污染的处理已成为水体净化的重要研究课题。生物法具有成本低、效率高、操作简单的优点,已成为目前最具前景的方法。目前,硫自养反硝化方面的研究较为深入系统,而对于锑酸盐而言,硫自养还原锑酸盐（Sb（V））为稳定性较差的亚锑酸盐（Sb（III））,未见国内外的研究报道。本论文针对水体硝酸盐和锑酸盐复合污染,利用硫自养方法,研究其去除机理,考察相关产物、副产物生成规律及微生物群落结构特征,主要研究内容如下:1.建立了升流式硫自养固定床生物反应器,用于Sb（V）的去除,考察水力停留时间（HRT）对去除效果影响,结果表明,在HRT从5.42 h下降至4.90 h、2.70 h和1.50h时,硫自养固定床生物反应器均可对Sb（V）进行有效去除,Sb（V）去除率始终大于92.1±1.1%,总锑去除率大于63.2±1.9%。反应过程中产生过量的硫酸根,推测有S歧化反应发生,并且S歧化反应与Sb（V）的去除同步进行。使用扫描电子显微镜-能量色散X射线光谱（SEM-EDS）,X射线衍射光谱（XRD）和拉曼光谱分析对反应器内的沉淀产物进行表征,证明其为Sb₂S₃和零价硫的混合物,推测反应路径为Sb（V）经硫自养还原生成Sb（III）,Sb（III）与S歧化反应所产生的S^2-生成沉淀Sb₂S₃,从而实现总锑的去除。通过高通量测序技术对微生物菌群结构进行分析,发现反应器中微生物群落结构呈规律性,在较长HRT的条件下,随着反应器高度的增加群落α多样性逐渐降低,反应器中优势菌属为Sulfuricurvum、Microbacter、Melioribacter、Thiomonas、Ignavibacterium和Sulfurimonas,推测Sulfuricurvum菌属参与了锑酸盐的还原,Microbacter、Melioribacter和Thiomonas菌属与S歧化反应有关。2.建立了升流式硫自养固定床生物反应器,用于锑酸盐和硝酸盐复合污染的处理,考察水力停留时间对去除效果影响,结果表明,在HRT从5.42 h下降至4.90 h、2.70 h和1.00 h时,硫自养固定床生物反应器均可对Sb（V）和NO₃^-进行有效去除,Sb（V）去除率大于88.2±1.8%,总锑去除率大于66.9±2.1%,NO₃^-的去除不受调整HRT的影响,始终大于98.5%,并且与还原锑酸盐相比,NO₃^-的还原去除更容易达到稳态,中间产物NO₂^-始终小于0.08 mg/L,没有出现积累。反应过程中产生过量的硫酸根,由S歧化反应产生,S歧化反应与Sb（V）和NO₃^-的去除同步进行。使用SEM-EDS,XRD分析和拉曼光谱分析表征反应器内的沉淀产物,证明沉淀产物为Sb₂S₃和零价硫的混合物,并且硝酸盐的存在对沉淀形态没有影响。通过高通量测序技术对微生物菌群结构进行分析,发现反应器中微生物群落结构呈规律性,在较长HRT的条件下,随着反应器高度的增加群落α多样性逐渐降低。此外,Ferritrophicum菌属与硝酸盐还原密切相关,Sulfurimonas菌属在本反应中与锑酸盐与硝酸盐的还原相关,Microbacter和Thiomonas菌属参与了S歧化反应。