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人工湿地是一种经济高效的污水处理系统，但在低温环境(<15℃)下，脱氮效率低下。为了探明人工湿地脱氮机理，明确不同湿地植物对脱氮能力的影响，寻求低温域强化脱氮方法，试验考察潜流型水平流人工湿地沿程的脱氮菌分布特性及其土壤层微环境特性；选取香蒲、菖蒲等5种常见湿地植物检测其在低温条件下根际脱氮菌数量，利用Biolog技术鉴定其种群活性、多样性和结构，并进一步富集培养研究环境条件对脱氮菌的影响，得出主要结论如下： 低温(-2～15℃)环境下，检测湿地脱氮菌(亚硝酸菌、反硝化菌)的沿程分布，发现亚硝酸菌数量、活性(AWCD)和多样性(Shannon指数)排序均为前段>后段>中段，反硝化菌数量、活性和多样性排序均为中段>前段>后段。考察脱氮菌数量分布与土壤脱氮能力(硝化、反硝化强度)的关系，发现亚硝酸菌与硝化作用强度、反硝化菌与反硝化作用强度均呈明显正相关，R分别为0.73、0.80，且P均小于0.001。湿地土壤层脱氮菌受温度影响显著，数量随温度下降而减少，在10℃以下环境中生长趋于停滞；土壤脲酶活性对脱氮菌数量影响甚微，脱氢酶对脱氮菌数量无影响。 根际硝化强度在0.1～1 mg/(kg·h)数量级，且受植物影响显著，由强到弱依次为香蒲>菖蒲>花叶芦苇>再力花>常绿鸢尾；反硝化作用强度在10 mg/(kg·h)数量级，受植物影响作用可以忽略。植物根际菌落数量显著大于非根际，不同植物的影响程度有异，植物根际亚硝酸菌数量排序为：香蒲>常绿鸢尾>菖蒲>花叶芦苇>再力花；反硝化菌数量：菖蒲≥香蒲>花叶芦苇>再力花>常绿鸢尾。根际亚硝酸菌活性由强到弱依次为菖蒲>常绿鸢尾、花叶芦苇>香蒲、再力花；种群多样性则为菖蒲、常绿鸢尾、花叶芦苇>再力花>香蒲；植物根际反硝化菌活性排序为菖蒲>香蒲>再力花>花叶芦苇、常绿鸢尾，种群丰度由高到低依次为菖蒲>香蒲>再力花>常绿鸢尾>花叶芦苇。综合评定认为，低温条件下最能改善土壤脱氮能力的植物为菖蒲，其余依次为香蒲、花叶芦苇、再力花、常绿鸢尾。 鉴定出的具备脱氮能力的好氧菌种13株、厌氧菌9株，相当部分为假单胞菌属、杆菌属，并与肠道菌群呈现一定的同源性。将从根际土壤分离的脱氮菌富集培养，投加到水体中，能够强化水体脱氮能力。研究水体物化性质的影响，发现在偏中性环境条件下，亚硝酸菌、反硝化菌活性强：在一定范围内DO上升则亚硝酸菌活性增强、ORP降低则反硝化作用强烈，有利于氮去除。但过高的DO会抑制反硝化作用，过低的ORP值会抑制亚硝酸菌的活性。