水体富营养化已经对中国水环境质量和人们的生产生活造成严重危害，氮是影响水体富营化的关键因子之一，因此，有效控制氮的排入水体通量将有利于水体富营养化的控制。在反硝化微生物的驱动下，反硝化作用可以将经由硝化作用产生的硝酸盐转化为氮气或氮氧化物，从而实现水体中氮的去除。生物脱氮是最为经济有效的处理技术，因此，反硝化脱氮微生物得到了广泛关注和研究。　　但在冬季，低温条件下反硝化细菌活性受到抑制，进而影响生物脱氮效率。针对低温条件下脱氮效率不高的问题，本论文通过驯化富集分离得到了具有耐低温反硝化脱氮能力的高效反硝化微生物菌群，进行了低温反硝化细菌的筛选、脱氮性能和中试应用研究。具体研究结果如下:　　1.分离得到了4株反硝化细菌，分别命名为N1，N2，N3，N4。结合培养特征、生理生化特征和16S rDNA序列的同源性分析进行分类鉴定，N1和N2鉴定为Achromobacter;N3和N4鉴定为Pseudomonas stutzeri.　　2.这4株反硝化细菌在缺氧和好氧条件下对硝酸盐或亚硝酸盐都有较好的去除效果。C/N设定为4、8和10，硝态氮浓度设定为20、30、40、50、60、70、80和90mg/L，温度设定为4、10、15、20、30、40、50和60℃，进行反硝化脱氮试验。研究结果表明N1和N3菌株在4℃和60℃温度情况下仍然具有一定的反硝化脱氮能力，同时，在50℃高温条件下进行反硝化脱氮，12h脱氮效率可达95％，在此过程中仅有极少积累亚硝酸盐，无二次污染，因此，这两株菌有一定的耐低温和耐高温反硝化脱氮能力，可以将其应用于一些极端环境中。　　4.探索了不同固定化载体固定反硝化细菌群方法，优化了固定条件参数，得到了较强机械强度和反硝化能力活性的固定化微生物，研究了固定化微生物脱氮性能，并且在实验室进行了低温脱氮小试实验。固定化后的微生物具有较强的环境耐受性，相比游离微生物，反硝化脱氮能力也明显提高，固定化微生物小球序批实验表明固定化微生物在冬季低温条件下具有较好的脱氮能力和应用前景。　　5.通过4株细菌生长速率和反硝化脱氮效率的综合对比，选择了N3菌株进行实验室生物绳填料人工挂膜试验研究。研究了不同接种量条件下挂膜效果，在初始接种量设为100％，80％，50％和25％下研究得到25％接种量挂膜效果最佳。　　6.将挂膜后生物绳填料置于人工湿地中，进行野外试验。野外试验选择在表面流人工湿地中，通过投加生物绳后，短期监测结果硝态氮略有降低，亚硝态氮基本无积累，出水氨氮有所降低，正磷酸盐去除率在50％左右。　　综上所述，采用人生物填料附着低温脱氮细菌，能在低温条件下有效进行反硝化脱氮，达到降低水体氮素浓度，提升环境质量的目的。