氮肥的大量施用造成了地下水NO3-N污染。本论文基于前人对土壤中的硝化反应及其引起环境因子改变的研究,选用变质岩、沉积岩和花岗岩为母质的土壤为样品,尿素和KH2PO4做为施加的肥料,模拟珠江三角洲地区的年降雨量和施肥量,用室内人工土柱法研究了三种土壤中硝化细菌的变化规律以及引起的各离子浓度的变化。 经研究表明：硝化细菌数量的增长有滞后性。MH4+浓度高于10 mg.L-1会抑制亚硝酸细菌的生长,但这个浓度对硝酸细菌没有抑制作用。在三种土壤中,总体上亚硝酸细菌的数量一直比硝酸细菌数量高两到三个数量级,亚硝酸细菌比硝酸细菌在数量上上升较快,下降较慢。亚硝酸细菌比硝酸细菌提前7天以上达到最大值。表层(10 cm)和深层(110 cm)处变质岩土壤的硝酸细菌比沉积岩土壤和花岗岩土壤都高约一个数量级。硝酸细菌最后值的大小顺序为沉积岩>花岗岩>变质岩,并呈现出深层比表层下降慢的趋势；亚硝酸细菌最后值的大小顺序为花岗岩>变质岩>沉积岩,并呈现出深层比浅层下降快的趋势。 在施肥条件下,硝化细菌数量随着含水率的增加而增加；没有施肥时细菌数量随着含水率的增加而减少。三种土壤的pH值均在3到7之间,浅层的pH值总是高于深层的pH值；三种土壤间的pH值差异性明显,大小顺序为变质岩>花岗岩>沉积岩；△pH值随着灌水频率的降低而增大。气温的增加促进硝化细菌的增长。数理统计分析结果揭示了表层土壤影响因子的变化必将引起深层土壤相应各因子的变化。三种土壤不同的理化性质及物质组成引起了硝化细菌数量与pH值、含水率、气温等因子相互关系的差异性。 施肥引起各离子浓度的上升,土壤中Mg2+,Ca2+离子在土壤深层逐渐累积。 三种土壤中各种离子地下水中的累积量大小顺序为:N03-和Mg2+含量大小顺序为：花岗岩>沉积岩>变质岩,NH4+和NO2-的累积量大小顺序为：变质岩>花岗岩>沉积岩,Ca2+和Li+累积量的大小顺序为：沉积岩>变质岩>花岗岩,F和SO42-的累积量的大小顺序为：沉积岩>花岗岩>变质岩,H2PO4-,Br-和Na+累积量的大小顺序为：变质岩>沉积岩>花岗岩,K+在三种土壤中累积量的大小顺序为：花岗岩>变质岩>沉积岩。 F-与Cl-正相关,相关系数大都在0.7以上。Cl-常与各阳离子以易溶盐的形式存在于土壤中,与Li+,NH4+,Na+,K+,Mg2+,Ca2+的相关系数在0.8以上。各Na+,NH4+,Mg2+,Ca2+阳离子之间有较好的相关性,相关系数在0.6到0.98之间。土壤中氧化还原环境发生变化,使得土壤中的SO42-与NO3-总是呈现正相关。Mg2+和Ca2+由于都来自于土壤中矿物的溶解,浓度变化具有良好的一致性,相关系数在0.7到0.99之间。