随着我国经济的快速发展,大气污染成为了我国高度重视的环境问题。烟道尾气中的SO₂、NOX、CO₂会引发雾霾、酸雨、温室效应等一系列的空气问题,因此开发更加经济有效的烟气净化技术迫在眉睫。化学吸收-生物还原法由于具备经济性高、净化效果好且二次污染少等优点被广泛关注。本课题自主设计了实验室用生物喷淋塔,烟气通过与生物液膜接触会从气相中转移到液相中,经过生物膜的酶促反应转化成无害的物质如N2、S0。在试验第一部分考察了空塔气速、喷淋液p H、回流比、液体喷淋密度对烟气净化效能的影响并确定最佳工艺运行参数。在强化CO₂、NO的净化效能时,研究了烟气回流的可行性、SO₂/S2-对NO的影响以及络合剂Fe（Ⅱ）EDTA的浓度对两者的促进作用,在实验中监测了液相离子的种类和浓度。对各阶段污泥样品进行高通量测序来考察微生物菌群结构组成及其演替规律。研究结果如下:在条件优化实验中,空塔气速越高,CO₂、NO的净化效率以及溶液中的SO42-、S2-、NO₂-的转化率越差,在试验范围内对SO₂和NO₂的净化效率没有影响。喷淋液p H优化试验中设置p H为9时烟气净化及离子转化的效率最佳。吸收液的回流比越高液相中的离子转化效能越高,而CO₂、NO的净化效能越差,综合来看选择1:4回流比较为合适。液体喷淋密度越高烟气净化效能越好、离子转化效率越高,但对生物膜的冲击也越大,选择液体喷淋密度为0.88 m3/（m2·h）时既能获得高的净化效率又不会出现生物膜脱落。在针对NO强化的研究中得出,烟气回流可以有效提升NO和CO₂的净化效能达20%以上。SO₂、S2-的存在都会对NO的净化产生消极影响。当在喷淋液中添加了Fe（Ⅱ）EDTA后显著提高了烟气负荷和处理效能。加入最高5 mmol/L Fe（Ⅱ）EDTA后最高处理负荷达到3.8 L/min,净化效率最高可达到95%以上。Fe（Ⅱ）EDTA在反应过程中逐渐流失,Fe2+的浓度先升高后降低,说明存在Fe3+的还原作用。对不同阶段生物膜样品进行了Illumina高通量测序,样品分别为原始污泥N0、驯化后样品S0、条件优化后样品S1、加入Fe（Ⅱ）EDTA反应结束后喷淋塔上层样品S2、下层样品S3。结果表明以是否加入Fe（Ⅱ）EDTA为分界点,N0、S0、S1的丰富度和多样性要优于S2和S3,喷淋塔上层的微生物多样性和丰富度优于下层。五个样品中优势门类都是变形菌门和绿弯菌门。对属的组成进行分析后发现主要功能菌属是脱硫菌:Desulfobulbus、Desulfococcus,脱氮菌:Sulfurovum、Thauera,降解COD菌:Anaerovorax、Longilinea、Cloacibacillus,以及铁还原菌:Thermovirga、Clostridium＿sensu＿stricto＿1。在加入Fe（Ⅱ）EDTA以后,反硝化脱硫菌Sulfurovum、酸杆菌Acidaminobacter、具备铁还原功能的Clostridium＿sensu＿stricto＿1、具有抗有毒有害物质如抗生素、染料、重金属等功能的Thermovirga菌属丰度有显著的增加。长绳菌属Longilinea能够降解复杂的有机物,但在加入Fe（Ⅱ）EDTA后出现了丰度下降的现象。总体来看加入络合剂后菌群的丰度和多样性有所下降,但优势物种的丰度多数都有所上升,说明铁离子在体系中起到了一定积极作用,促进了相关功能菌的生长、淘汰了适应能力弱的微生物。利用微生物以及相应的喷淋塔强化手段确实可以对烟道尾气进行有效净化,且净化效率较高。该方法改进了传统物理化学方法成本高、易二次污染的缺陷,提供了微生物净化烟气的代谢途径解析,突出了优势微生物的作用,具有较强的理论意义,为未来工业应用提供实践基础。