中文摘要：

在硝酸还原酶系诱导剂Mo、Cu等元素最佳浓度研究的基础上，借助15N、18O同位素技术在好氧条件下，确定溶解氧在其中所起的作用和最佳浓度；揭示好氧条件下，NO3-浓度降低后其转化为何种形态、各个形态N的量的多少；从而研究好氧反硝化机理和动力学特征，为地下水好氧反硝化提供理论依据。结合浅层地下水介质的特点，人工构建地下水好氧反硝化系统，进行地下水好氧反硝化技术参数研究，主要包括SOC、C/N、DO、pH、反应墙或床的体积与渗透系数等。开展好氧反硝化机理的研究，并结合浅层地下水环境特点进行脱氮参数研究，在反硝化研究领域是个重大探讨，其理论和方法可指导浅层地下水脱氮、土壤修复、废水治理工作，可推动水文地质、环境地质、环境工程等学科的发展，具有重要的理论与实践意义。

结论摘要：

硝酸盐氮的污染已威胁到人类的生存环境和身体健康，受到社会各界人士普遍关注。生物脱氮技术能否用于有氧、兼氧环境或氧气条件多变的地下水环境？好氧反硝化能否应用于地下水脱氮、其脱氮机理如何？针对上述问题，本项目在好氧条件下，利用氮、氧同位素标记研究生物好氧脱氮机理，并尝试应用于地下水好氧条件下的生物脱氮。本项目开展了大量的室内实验，研究发现，铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）、食酸丛毛单胞菌（D. acidovorans）在有氧条件下，反硝化生成的主要气态产物是氧化亚氮；中间产物为亚硝酸盐；总氮的损失33%；碳/氮摩尔比大于9时，两菌株比生长速率与硝酸盐氮（S）的浓度关系，μ铜=0.13S/（32.57+S）；μ食=0.12S/（32.08+S）。通过氮、氧同位素反硝化分馏实验，获得了反硝化产物N2O的收集及其提纯系统，包括手动系统和自动在线系统；反硝化δ18O和δ15N数据表明，有氧条件下，铜绿假单胞菌反硝化产物是N2O；传统的钼、铜微量元素对反硝化酶的激活作用不明显。结合地下水有氧环境特点，模拟地下水环境介质特征，采用稻草、麦秆为固态有机碳源，研究了有氧反硝化的最佳适用条件。