随着化肥在现代农业中的广泛应用,水体硝酸盐污染问题引起广泛关注。针对硝酸盐污染修复的方法包括物理方法、化学方法以及生物方法。其中生物方法具有高效、低成本的优势,而且生物反硝化的方式尤其适合地下水硝酸盐污染原位修复。生物反硝化传统的外加碳源多为液态碳源,这类碳源的分子量较小,易于降解,生物利用性高。但是由于其强水溶性,易随地下水流动散失,同时其易降解性也能造成其快速消耗。相比之下,固相反硝化过程有相应的优势,其中固体基质被用作反硝化的能源物质,同时作为微生物生长载体,适合应用于原位可渗透反应墙设施。本研究选用农业废弃物—玉米芯作为固态碳源,采用一维柱实验,研究了玉米芯在流场环境下的反硝化性能。结果显示固相反硝化过程中,反硝化速率和氮素形态转化受水力停留时间的影响显著,水力停留时间增加可提高反硝化速率,但它在一定范围内可造成亚硝酸盐的生成,水力停留时间太长时可造成氨的累积。水溶性碳氮比也是影响固相反硝化的重要因素,适宜的碳氮比可提高硝酸盐去除速率且抑制亚硝酸盐和氨的产生。结果表明本研究中玉米芯固相反硝化系统的最佳水力停留时间为16 h,最适宜的硝态氮进水浓度为50 mg·L^-1。玉米芯颗粒的释碳性能结果表明,玉米芯能够向水相稳定释放TOC为反硝化提供电子供体,后期稳定释放的TOC浓度在20 mg·L^-1,结合EDS结果表明实验前后玉米芯颗粒的相对碳含量变化不大,在整个动态柱实验周期内玉米芯颗粒释碳缓慢,且未出现结构性塌陷。SEM结果显示其表面结构也有利于微生物附着生长,红外结果表明其化学键稳定,因此作为原位可渗透反应墙的填充介质具有很好的应用潜力。微生物鉴定结果表明Pseudomonas sp在玉米芯介质固相反硝化的过程中可能为主要作用菌属。