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硫酸盐生物还原（Biological Sulfate Reduction,BSR）,是指在厌氧条件下通过硫酸盐还原菌（Sulfate Reducting Bacteria,SRB）将硫酸盐还原为硫化物的技术,具有处理效率高、能耗低的优点,常用于含硫酸盐废水的处理。但是目前对于SRB及其共存微生物的群落结构特征、反应机理以及相互影响机制的认识不足。有机碳源作为微生物生长和代谢的重要物质,对硫酸盐还原效率有重要影响,不同种类有机碳源的影响机制研究还停留在处理效率高低的对比上。导电材料作为能够促进生化反应电子传递的重要载体,也是硫酸盐生物还原过程的影响因素之一,投加导电材料作为新型的增强硫酸盐废水生物处理效率的策略,开始被广泛研究。不同有机碳源条件下导电材料对代谢速率以及微生物相互间关系的影响尚不清晰。本研究采用厌氧序批式反应器（ASBRs）,分别以乙酸盐与乙醇作为有机碳源,以Fe3O4为导电材料,探讨不同有机碳源条件下导电材料对有机碳代谢及硫酸盐还原过程的影响机制。采用了16S rRNA和宏基因组学的方法分析了在不同有机碳源条件下导电材料对微生物群落结构以及功能性微生物作用的影响,重点分析了导电材料对有机碳与硫酸盐共代谢过程中功能性微生物相互间关系的影响,丰富并发展了BSR技术理论体系。试验研究结果表明,以乙酸盐为有机碳源时,A-Con（无Fe3O4）和A-Fe（有Fe3O4）中的有机碳去除率分别为27.2%与20.4%,并且产甲烷活性不高,A-Con和A-Fe中的硫酸盐还原速率分别为9.7 mg/（g VSS·h）与3.6 mg/（g VSS·h）,导电材料的投加对乙酸盐的降解与硫酸盐的还原均有抑制作用。以乙醇为有机碳源时,乙醇完全降解后以1:1的比例转化为丙酸与乙酸。E-Con（无Fe3O4）和E-Fe（有Fe3O4）中的有机碳去除率分别为4.4%与62.1%,E-Con中丙酸与乙酸出现累积现象,产甲烷活性较低,而E-Fe中丙酸与乙酸的去除率分别为58.5%和85.9%,其产甲烷活性较高,这两组反应器中的硫酸盐还原速率均为46.3 mg/（g VSS·h）,表明投加导电材料能够促进有机碳的降解,但对硫酸盐的还原影响较小。通过16S rRNA分析结果发现,不同有机碳源条件下的微生物群落结构区别明显,并且受导电材料的影响较大。以乙酸盐为有机碳源时,检测到完全氧化型（CO-SRB）与不完全氧化型（IO-SRB）两类SRB,Desulfobacteraceae与Desulfuromonas的相对丰度较高,Fe3O4的投加将优势SRB由Desulfobacteraceae变为Desulfuromonas。以乙醇为有机碳源时,主要富集了IO-SRB,包括Desulfobulbus和Desulfomicrobium,投加Fe3O4能够提高Desulfobulbus的相对丰度。在四组反应器中,主要产甲烷菌为Methanosaeta、Methanosarcina、Methanobacterium、CandidatusMethanofastidiosum,而仅在乙醇为有机碳源时,投加Fe3O4能够提高这四类产甲烷菌的相对丰度。通过宏基因组学分析可知,当乙酸盐作为有机碳源时,CO-SRB是参与硫酸盐还原和乙酸盐氧化的主要功能菌。Fe3O4的投加能够提高Desulfococcus的丰度,进而提高CO-SRB对乙酸盐的氧化与硫酸盐的还原作用。CO-SRB与产甲烷间的竞争与驯化时间有关,并且投加Fe3O4能够提高Methanosarcina与Methanosaeta对乙酸盐的竞争优势。以乙醇为有机碳源时,IO-SRB是参与乙醇代谢与硫酸盐还原的主要功能菌,Fe3O4的投加能够提高Methanosaeta的相对丰度,同时促进乙酸型途径与DIET途径进行产甲烷过程,表明IO-SRB与产甲烷菌之间的“协作”关系主要是通过投加Fe3O4提高Methanosaeta的相对丰度实现的,因此Methanosaeta是乙醇产甲烷反应器中最重要的功能性微生物。