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本文通过介绍地下水硝酸盐原位修复技术现状及其存在的缺点，引入微生物燃料电池（MFC）修复地下水的方法，并介绍了MFC的原理、分类以及在废水中的应用进展。在此基础上，构建了双室MFC小试与中试实验装置，选择以葡萄糖作为阳极室的有机底物，以模拟地下水环境中的硝酸盐作为唯一的电子受体，用于分析双室MFC的产电性能、对地下水硝酸盐的去除影响，并根据所得实验数据建立了基于SVM的输出电压预测模型。通过对优势菌种的鉴定分析，确定本实验的产电优势菌。具体研究结果如下：（1）产电性能方面：该MFC的稳定电压在170-210mV，稳定时间出现在13-27天，其最高输出电压为第19天的210mV，内电阻为1332；当外电阻为1000时，双室MFC的最大输出功率密度为44.235mW/m2，电流密度为0.1698mA/m2；阳极对以COD表征的有机物有较好的去除效果，由COD初始值550.36mg/L，30天后降低到120.24mg/L，去除率达到78.15%。（2）小试、中试实验：小试中阴极室微生物的添加使硝酸盐的降解率比未添加微生物的降解率高约15%；在硝酸盐初始浓度为300mg/L、水力停留时间为30d时，硝酸盐去除率达63%。中试实验发现，当盐桥数目为三根时硝酸盐的降解率最大，为69.42%；延长水力停留时间可以提高硝酸盐降解率，HRT为30d时，硝酸盐浓度从272mg/L降到99.12mg/L，降解率为64%，而HRT为60d时，硝酸盐浓度从280.56mg/L降到72.12mg/L,降解率为75%。（3）输出电压预测：当输出电压达到最大值210mV时，硝酸盐的去除速率约为11mg·L-1·d-1；硝酸盐的去除量与累计产电量呈正线性关系，说明硝酸根不断接受阳极室传递的电子而被还原为氮气，通过累积产电量可间接推算出阴极室硝酸盐的去除量；输出电压的SVM预测结果MAPE为3.0653%，功率密度的MAPE为4.6852%，均小于10%，表明基于SVM预测模型对小样本具有较好的预测效果。（4）细菌鉴定：分离和检测到的阳极室中的微生物分为7门13纲，其中占全部菌种数量大于10%的优势菌种有三种，分别为杆菌24%、α-变形菌纲20%、放线菌10%。