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地下水是我国水资源的重要组成部分。地下水中铁和锰的存在制约了人们对地下水的使用。铁和锰两种元素对人类的生理功能有着重要的影响，铁锰在人体当中存在有一个限度，过高或者过低都会导致各种各样的疾病发生生物固锰除锰理论自由张杰院士提出来，大量的工程实践证明它的实用性和有效性。本课题的研究内容主要有三个部分组成。首先是反应器的启动试验研究，包括接触氧化除铁反应器的启动和生物除铁除锰反应器的快速启动试验。其次是反应器的运行试验研究，主要考察的微生物对铁的去除影响和进水总铁浓度对微生物除铁除锰影响的试验研究。最后对除锰菌进行微生物学研究，包括高效除锰菌的分离和对反应器和实际水厂的样品进行测序分析。反应器的启动试验表明，在接触氧化除铁法中，进水中较高的总铁浓度，高滤速，频繁反冲洗的启动方式是一种经济有效的接触氧化除铁滤池启动方法。对于生物除铁除锰反应器，在低铁高锰进水环境下，全循环，低滤速的方式同时参考MSVP培养基加入的营养物质的启动方式为微生物的生长提供了有利的条件，以石英砂为滤料的生物除铁除锰反应器的启动时间因此被大大缩短。在反应器的运行试验研究中，微生物对铁的去除的影响试验表明微生物的存在增强了了滤层对于进水中Fe（Ⅱ）的氧化能力，微生物对滤层截留铁氧化物的能力有所增强，但这种增强作用表现的并不明显。在生物除铁除锰滤池中，进水中铁的含量是不可缺少的。进水中过高或者过低的铁含量都会影响滤层的除锰能力。锰浓度的改变会引起出水中总铁浓度的上升，但这种变化影响很小，出水中总铁含量很快就可恢复。总铁浓度的变化对滤层除锰能力的影响较大。除锰菌的微生物学试验中，在高效除锰菌的分离试验中得到8株具有锰氧化功能的菌株，它们属于Pseudomonas（假单胞菌属）、Bacillus（芽孢杆菌属）和Arthrobacter（节细菌属）这三个属，三个属微生物对锰的降解速率依次递减。分子生物学分析试验中，采用MOBIO强力土壤试剂盒可以有效提高提取的DNA质量。高通量测序分析试验中，不同水质条件的滤池所含微生物的菌群结构和对应的水质条件有关联，在低铁高锰和高铁高锰低氨氮条件下，Betaproteobacteria纲为优势菌群，在高铁高锰高氨氮条件下Gammaproteobacteria为优势菌群。