来自于动物排泄物、 食物残渣 、 腐烂的动植物体等含氮物质在 海水 循环养殖系统 recirculating mariculture system, RMS 中经消毒过程中的氧化及微生物的硝化作用逐渐形成硝酸盐 NO 3 ‒‒）），由于缺乏有效 的 脱氮 工艺，致使 R MS 中 NO 3 浓度高达 1000 mg/L 以上，而养殖海水中 NO 3 的最大允许浓度仅为 93 mg/L 。因此，NO 3 的去除对于养殖动物的健康十分重要。本文针对海 RMS 中高浓度 NO 3 的去除展开研究，采用生物反硝化脱氮技术，考察了异养反硝化 heterotrophic denitrification, HD 、自养反硝化 autotrophic denitrification, AD 、混合反硝化mixed denitrification, MD 及串联异养 自养反硝化 sequential heterotrophic and autotrophic denitrification, SHAD ）各 工艺对 NO 3 的去除效果，并对各工艺的影响因素进行了考察，得到主要结论 如 下：
（1 ）在海水生物反硝化中 甲醇和乙醇可作为有效的有机碳源被微生物利用，
且 甲醇作为碳源时反硝化效率高于乙醇 而 乙酸钠和葡萄糖不能作为有效碳源 。
不同来源污泥所含的初始菌种会对驯化结果产生一定影响 ，造成 微生物群落 结构中起主要作用的反硝化菌种不同。
（2 ）C/N 比例、 pH 、 温度 、水力 停留时间（ hydraulic retention time, HRT ）和NO 3 -初始浓度会影响海水生物反硝化的效果。实验结果表明，在进水负荷为 12kg/m 3 /d （即进水 NO 3 浓度 为 1000 mg/L ）时生物反应器的最优运行参数为： 初始 pH = 8.0 ，C/N = 1.2（HD ）和 0.6 （MD) HRT = 2 h T = 25 o C 。
（3 )H D 、 A D 和 M D 三个填充床 生物反应器对 R MS 中高浓度 NO 3 的去除效果表明：在 HD 反应器 中存在明显的 NO 2 累积及 NO 3 逆生成，而二者在 A D 反应器 中均未出现，且 AD 反应器 对 NO 2 的去除效率高于 NO 3 在 MD 反应器 中，异养反硝化菌主要负责 NO 3 向 NO 2 的转化，而自养反硝化菌主要负责将 NO 2 进一步还原成气态氮氧化物或者氮气。综合考虑处理成本及处理效果， MD 反应器优 于HD 及 AD 反应器 。
（4 ）通过 建立串联 HD 及 AD 反硝化 SHAD 工艺，考察了不同 C/N 情况下该 工艺 对 NO 3 的去除，实验结果表明： SHAD 能在高溶氧进水条件下 高效 去除RMS 中 的 NO 3 去除率 95%95%）），且能控制出水中 NO 2 的浓度；在 C/N 0.6 时，出水中不会有甲醇残留 保障了 养殖 动物的生命安全 。

（5 ）通过分子生物学技术对微生物 微生物群落 结构进行 了 分析，结果表明：
经甲醇及硫磺驯化后的微生物群落中 Proteobacteria 和 Bacteroidetes 是两个主要门类 Gammaproteobateria , Deltaproteobacteria 和 Alphaproteobateria 是异养反硝化微生物群落中的主要纲类， 而 Epsilonproteobateria 和 Gammaproteobateria 是 自 养反硝化微生物群落中 的 主要纲类 从属水平来看， Methylophaga 和 Sulfurimonas 分别是异养和自养微生物群落中 的 两大主要菌属。