在制革、冶炼、电镀等多种工业排放的废水中，都存在着较为严重的重金属和有机物复合污染现象。当水体中同时存在重金属和有机污染物时，重金属离子会通过络合、螯合等方式，与有机物形成新的污染物，使得废水的成分变得更为复杂，其生物毒性往往高于单一污染，给其处理带来了新的挑战。因此，针对这类废水，如何提高生物处理系统的效率受到了研究者的关注。本文采用苯酚与Fe³⁺、Cd²⁺、Zn²⁺和Pb²⁺复合污染废水为研究对象，通过驯化、筛选和分离纯化等方式，培育出多种高效优势菌，研究了它们对这类复合污染废水的处理能力，探讨了水力停留时间、菌浓度、污染物初始浓度等因素对重金属和苯酚去除效果的影响，并结合关键酶活性分析，初步解析这些污染物去除的相关机理。（1）对含苯酚/Fe³⁺复合污染废水处理,低浓度Fe³⁺可明显提高荧光假单胞菌株对苯酚的去除效果，当Fe³⁺初始浓度为10mg/L时，体系对苯酚和Fe³⁺的去除率分别达到99.6%和57.9%，与无Fe³⁺体系相比，苯酚去除率可以提高约75%；而高浓度的Fe³⁺离子会抑制该菌对苯酚和Fe³⁺的去除。酶活测定表明，该处理体系中苯酚主要通过邻苯二酚-1，2-双加氧酶催化降解。（2）对含苯酚/Cd²⁺、Zn²⁺复合污染废水处理，从某工业废水厂IC反应器的污泥中成功筛选出一株耐Cd²⁺、Zn²⁺的高效降酚菌，通过形态观测、16SrDNA基因序列分析表明，初步鉴定其为恶臭假单胞菌。在30℃，pH值为8.0，苯酚、Cd²⁺和Zn²⁺初始浓度分别小于200mg/L，10mg/L和20mg/L的条件下，经该菌处理24h可实现苯酚100%降解，同时也能去除19.7%和10.3%的Cd²⁺与Zn²⁺。（3）对含苯酚/Cd²⁺、Pb²⁺复合污染废水处理，从污泥中分离出1株能够在苯酚存在的条件下高效去除Cd²⁺和Pb²⁺的菌株，经鉴定为微嗜酸寡养单胞菌。在pH值为6，温度为35℃，处理24h的条件下，当苯酚初始浓度为50mg/L，Cd²⁺、Pb²⁺初始浓度小于20mg/L和100mg/L范围内，CP-3菌株对Cd²⁺和Pb²⁺的最高去除率分别可达到45.1%和92.1%。而且CP-3菌株对苯酚的毒性有较好的耐受能力，能适应高达200mg/L苯酚的毒性环境。