随着工业与科技的不断发展,我国重金属的使用量以及PAHs的产生量与日俱增。通过大气沉降、雨水冲刷等迁移,这类复合污染最终在水体中大量形成导致PAHs和重金属复合污染态势日趋严重。因此寻求成本低廉、高效、环境友好的PAHs-重金属复合污染的生物修复技术,才是从根本上去寻找污染治理的良策从而达到综合治理与生态平衡的目的。本研究课题采用新型植物材料丝瓜瓤作为固定化载体,对高效芘降解菌粘质沙雷氏菌4-1(Serratia marcescens)和高效Cr(VI)还原菌节细菌属12-2(Arthrobacter sp)按照1:1比例制成固定化混合菌群。研究了固定化方法和载体条件,建立了高效稳定的固定化体系;研究了固定化混合菌群对芘-Cr(VI)复合污染的降解特性,并采用响应面设计法对其修复条件进行优化;对固定化混合菌群降解芘与还原Cr(VI)过程中的生长特性、降解动力学特征进行了研究与探讨;最后开展了固定化混合菌群对实际芘-Cr(VI)复合污染废水的修复效果试验。取得了以下主要研究成果:(1)确定了丝瓜瓤固定化混合菌群的最佳体系:即在菌株开始培养的同时加入5个1.2cm×1.2cm×0.7cm体积的丝瓜瓤载体进行固定为最佳体系。在此体系中,可将芘-Cr(VI)复合污染物中50mg/L芘降解率达40%(168h),30mg/L Cr(VI)还原率达100%(24h)。(2)固定化混合菌群降解复合污染进程中,芘对Cr(VI)还原呈现低浓度促进,高浓度抑制的作用;而Cr(VI)则会抑制芘的降解。单因素及响应面优化研究的固定化混合菌群修复水体芘-Cr(VI)复合污染的最优条件:温度30.08℃,菌群投加量3.11%,p H 8.74,验证实验结果位于实验模型的置信区间内。(3)游离态及固定态混合菌群的生长特征均符合Logistic生长动力学方程。混合菌群对芘的降解符合一级降解动力学规律;在Cr(VI)初始浓度为中低浓度时,混合菌群还原Cr(VI)均符合一级降解动力学特征;Cr(VI)初始浓度为较高浓度时,较符合零级降解动力学的特征。(4)固定化混合菌群的实际应用:混合菌群对7种含有芘-Cr(VI)复合污染的实际废水处理效果表明,固定后的菌群比游离菌群环境适应性更强,污染物的去除效率高。其中有4种废水的Cr(VI)去除率均达100%,6种废水的芘降解率超过60%。载体丝瓜瓤可重复使用7次,并且第7次使用时Cr(VI)还原率仍为96%,芘降解率在41.5%,且丝瓜瓤的完整性基本不变。通过对水体芘-Cr(VI)复合污染的去除试验,建立了一套高效的固定化混合菌群的应用技术体系。为解决水环境PAHs-重金属复合污染的生物修复实践提供了理论依据及技术支持。