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氯代硝基苯类物质(CNBs)作为一种重要的化工原料，存在于制药，染料，农药生产等工业废水中。其作为一种高风险，持久性有机污染物，在环境中难于被降解，已被EPA列入了优先控制的污染物。因此，其在环境中的残留和含氯代硝基苯废水的处理，受到了广泛的关注。本文选取了4-氯硝基苯(4-CNB)为目标物，采用生物电辅助厌氧耦合系统(MEAS)对其降解特性进行了初步的研究，分析了4-氯硝基苯在MEAS中的降解特性及主要的转化产物，并且探究了关键的运行参数对MEAS性能的影响。采用MEAS直接启动生物阳极，可较快的在阳极富集产电微生物，阳极电位稳定在-450mV，阴极电位约-920mV。对比研究了厌氧生物，MEAS和非生物阴极反应器中4-氯硝基苯的降解效果和特性。室温条件下，4-氯硝基苯的浓度为15mg/L时，MEAS在24h的去除率达93.74%，而厌氧生物和非生物阴极反应器的去除只有88.44%和62.89%。对三种反应器中4-氯硝基苯的降解进行准一级反应动力学模拟，其表观反应动力学常数为KMEAS>K厌氧>K非生物阴极，MEAS表现出了对4-氯硝基苯一定的强化降解效果。MEAS还原转化4-氯硝基苯的性能稳定，可以对其重复性转化，主要的降解产物为4-氯苯胺，生物的作用可以进行脱氯，生成少量的苯胺，在非生物阴极，4-氯硝基苯的电化学还原过程中会生成对氯氧化偶氮苯，对氯偶氮苯等中间产物，使得4-氯硝基苯转化为4-氯苯胺的转化率较低。根据三种反应器的对比以及电化学参数的辅助分析，推测4-氯硝基苯在MEAS的降解过程为：阴极可以作为电子源，其中一部分电子传递给微生物，用于微生物代谢并将4-氯硝基苯还原，另一部分电子可以直接还原4-氯硝基苯。同时，阴极微生物也可以葡萄糖为共基质还原4-氯硝基苯，而且在整个过程中微生物都作出了关键性的贡献。MEAS阴极形成了致密与形态多样的生物膜，细菌呈球状或杆状生长，有些集结成链状。探究了关键的运行参数对4-氯硝基苯转化及系统性能的影响。结果表明，当外加电位从0.3V增加到1.0V，4-氯硝基苯的去除速率和效率都有所升高，但当外加电压为1.0V时，电化学还原作用的加强导致了4-氯苯胺的生成率降低了，而且外加电压过高可能会使阳极微生物产生负面影响。在4-氯硝基苯初始浓度为15-75mg/L的情况下，MEAS阴极的微生物对其具有良好的耐受和降解能力，当初始浓度为75mg/L时，72h的去除率仍可以达到98.39%，没有表现出明显的性能退化。MEAS中复杂的降解机制使其更加的耐受底物浓度的冲击负荷。葡萄糖作为良好的共基质，会影响MEAS中4-氯硝基苯的降解，葡萄糖的缺失会降低到4-氯硝基苯的转化效率，而其浓度的升高会在一定程度上提高系统的去除速率，当浓度达到1500mg/L时，MEAS和厌氧生物反应器中4-氯硝基苯的降解速率变化趋于相似。