厌氧氨氧化作为一种新型生物脱氮技术,因具有高效除氮和经济易行等优点脱颖而出。然而,厌氧氨氧化菌对环境要求严苛,废水中的重金属离子会抑制其代谢活性,限制了该技术在废水脱氮领域的实际应用。因此,研究重金属对厌氧氨氧化菌的毒性影响并探索减轻这种不利影响的方法具有重要意义。本文进行序批式实验和连续流实验,分别考察了废水中常见的五种重金属离子Ag+、Cd2+、Hg2+、Cu2+和Pb2+对厌氧氨氧化菌的短期和长期影响;对厌氧氨氧化菌进行包埋固定化,探索固定化技术削弱重金属毒性的效果及机理。本论文的主要研究结果如下:（1）短期暴露24 h,Ag+、Cd2+、Hg2+、Cu2+和Pb2+对厌氧氨氧化菌的活性产生了不同程度的抑制影响。10 mg/L Ag+和10 mg/L Cd2+分别使得厌氧氨氧化菌的脱氮效率下降了68.86%和67.75%,毒性最强。但50 mg/L Cu2+仅仅使得菌群的脱氮效率下降了7.4%。10 mg/L Ag+和10 mg/L Cd2+分别使得厌氧氨氧化菌的联氨脱氢酶（Hydrazine Dehydrogenase,HDH）活性下降了53.13%和50%。重金属离子对厌氧氨氧化菌的胞内HDH活性抑制是其对细菌产生毒性影响的主要原因。（2）Ag+、Cd2+、Hg2+、Cu2+和Pb2+对厌氧氨氧化菌的长期（30天）影响与短期暴露存在较大差异。连续运行30天,10 mg/L Ag+和10 mg/L Hg2+均导致厌氧氨氧化反应器失去脱氮能力,对厌氧氨氧化工艺的抑制极强。10 mg/L Cd2+和10 mg/L Cu2+分别导致反应器的氮去除率（Nitrogen removal rate,NRR）降至0.02 kg-N/m3/d和0.08kg-N/m3/d,均对厌氧氨氧化工艺的脱氮性能产生较强的抑制。但10 mg/L Pb2+使得反应器NRR稳定在0.66±0.01 kg-N/m3/d,抑制影响最小。10 mg/L Ag+使得厌氧氨氧化菌分泌胞外多聚物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）含量先下降12.66%后上升28.65%。但对于毒性较弱的Pb2+,厌氧氨氧化菌群分泌EPS的含量稳定增加,其增幅为23.1%。（3）采用聚乙烯醇-海藻酸钠（PVA-SA）凝胶载体包埋固定化厌氧氨氧化菌,序批式实验表明,暴露于10 mg/L Ag+和10 mg/L Cd2+时,固定化细菌比游离细菌的脱氮效率分别高了80.5%和69.8%,且HDH活性分别高了73.3%和56.3%。但对于低毒性的Cu2+和Pb2+,厌氧氨氧化菌的固定化效果并不明显。固定化技术可削弱重金属对厌氧氨氧化菌的毒害作用,且金属毒性越强,厌氧氨氧化菌固定化的效果越好。SEM-EDS技术分析显示,固定化技术削弱重金属对细菌毒性的机理是凝胶载体外表面重金属元素的含量高于载体内部。