有机-重金属复合污染是最普遍的土壤污染类型之一,污染物之间的交互作用和不同的去除机理增加了土壤修复的难度。微生物燃料电池（Microbial fuel cell,MFC）因同时具备高效去除土壤中重金属和难降解有机物的性能,且与传统修复技术相比更加清洁和经济而受到广泛关注。本研究构建了一种双室土壤MFC用于修复受有机-重金属复合污染的土壤,本文从土壤MFC产电性能、污染物的去除效能和电子传递效率三个方面出发,重点研究复合污染条件下土壤MFC的污染物去除特性,土壤MFC对去除有机-重金属复合污染的调控作用,以及电子中介体对产电和有机物降解的促进作用。研究以铜（Cu）和阿特拉津（Atrazine,ATR）分别作为代表性重金属和难降解有机物,具体的研究内容和结果如下:1.研究了土壤MFC在处理铜-阿特拉津复合污染时,污染物之间的交互作用对土壤MFC产电和污染物去除的影响机制。设置铜污染、阿特拉津污染和铜-阿特拉津复合污染三个实验组,研究结果表明:对于铜的去除,与铜污染实验组相比,铜-阿特拉津复合污染实验组的土壤中具备更高的离子含量,因此获得了更低的土壤MFC内阻和更高的土壤MFC产电性能,促进了酸可提取态铜在MFC中的迁移,并且复合污染中两种污染物的交互作用导致阿特拉津与酸可提取态铜竞争土壤中的吸附位点,促使酸可提取态铜从土壤中脱附,提升了重金属铜的可迁移性,因此复合污染的总铜迁移去除率（25.83%）高于铜污染（16.84%）;对于阿特拉津的去除,复合污染的阿特拉津去除率（44.47%）与单一阿特拉津污染（53.11%）没有显著性差异（P>0.05）,这是因为与阿特拉津污染实验组相比,复合污染实验组虽然具备更高的离子含量,但由于多种污染物对阳极微生物毒性更大,导致其产电性能与阿特拉津污染实验组没有显著差异,因此阿特拉津在土壤MFC中通过生物化学反应得电子被还原去除的效能基本一致。2.研究了外部调控对土壤MFC有机-重金属复合污染同步去除的优化机制,选用10Ω、500Ω和1000Ω三个不同外接电阻模拟MFC的不同电压/电流条件,利用MFC对电压/电流的调控作用来提高污染物的净化效能。由于铜在土壤MFC中的去除主要是在其内部电场的作用下,通过电迁移机理迁移至阴极,并在阴极发生还原反应来实现的,因此铜的迁移受到土壤MFC内部电场强度的影响。既定电极间距的条件下,土壤MFC输出电压越高,内部电场的强度越大,因此当调控电压最大时（外阻1000Ω）,可驱使更多的酸可提取态铜向阴极迁移,最终达到最高的总铜去除率（29.21%）和最佳阴极还原效果。阿特拉津在土壤MFC中的去除主要通过得电子发生还原反应实现,而阿特拉津与电子接触的几率由胞外电子向阳极的流动量决定,输出电流大小则反映了电子向阳极的流动量,因此当调控电流最大时（10Ω）,有更多的胞外电子向阳极流动,增加了阿特拉津得电子被还原去除的几率,阿特拉津在实验进行73 d后的去除率最高为76.08%。3.腐殖酸通过加速土壤与阳极之间的电子传递速率,提高了土壤MFC的产电性能,进而促进了阿特拉津的降解。且腐殖酸浓度越高对阿特拉津去除的促进效果越强,10 g腐殖酸/500 g原土的实验组中阿特拉津的去除率为74.62%,高于2.5 g腐殖酸/500 g原土的实验组（50.87%）。半导体矿物主要通过变价金属氧化还原反应来促进胞外电子传递,其中Fe3O4显著提高了MFC的产电性能,其系统内电子传递和转移效率更高,使阿特拉津更容易得电子被还原去除,阿特拉津的去除率更高,在63 d内去除率达到63.35%;而Mn O2由于参与氧化还原反应的变价金属含量低,对电子传递过程的促进作用不显著,从而对MFC的产电性能影响较弱,对阿特拉津去除率的促进作用较小。