包气带作为防护地下水硝酸盐氮污染的主要屏障,其反硝化作用对氮素在包气带中的迁移转化过程具有重要的控制作用。近年来,由于工、农业快速发展,国内大部分地区地下水硝酸盐氮污染严重,研究区作为北京市最大的供水水源地,其地下水也受到不同程度的硝酸盐氮污染。因此,在研究区开展包气带反硝化作用研究工作,有十分重要的现实意义,可以为防治地下水硝酸盐氮污染提供重要的科学理论依据。本论文以北京市自然科学基金“基于过程模拟的地下水水源地污染风险评价—以潮白河冲洪积扇为例”项目为依托,选取北京市潮白河冲洪积扇典型剖面包气带作为研究对象,硝酸盐作为特征污染物,分析了研究区包气带物理结构和环境特征,研究了包气带典型剖面反硝化过程,探讨了反硝化强度的垂向空间分布规律及主要影响因素,模拟计算了地表污染源释放硝酸盐氮的的最大浓度阈值。研究结果表明:（1）研究区包气带（0¹0 m）整体处于弱碱性的氧化环境;硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮及有机物含量等均呈现随包气带深度的增加而降低的趋势;包气带土壤含水率随深度的增加而降低,距地表3 m以下部分,含水率一般小于10%;深部包气带各环境指标含量均较低。（2）典型剖面S6和S8垂向空间的反硝化强度整体水平较低,一级动力学拟合结果分别为0.0026⁰.0185 mg·kg^-1d^-1,0.0017⁰.0233 mg·kg^-1d^-1。反硝化强度在垂向空间上均有“S”型分布趋势。包气带1⁴ m深度范围可能存在活跃的自养反硝化微生物活动,使反硝化强度出现峰值,包气带深部有机质和硝酸盐氮含量较低,限制了反硝化的发生,导致S6剖面5¹0 m和S8剖面2⁵ m反硝化强度水平较低。（3）通过相关性分析发现,在研究区包气带三氮含量和有机质均较低的情况下,硝酸盐氮含量是其主要影响因素,而在三氮含量和有机质含量较高情况下,有机质和TOC含量则为其主要影响因素。包气带反硝化强度与反硝化微生物之间关系复杂,就典型剖面S6和S8来看,主要与以ACE和Shannon指数为代表的微生物多样性及亚硝酸盐还原酶基因nirK在一定深度范围内相关性显著。（4）在污染源浓度不变,包气带结构改变的条件下,二元、三元包气带介质结构对地下水硝酸盐氮污染的防护能力显著高于以粗颗粒砂土为主的一元包气带介质结构。依据地下水质量标准三类水标准,推得不同介质结构类型下,包气带表层硝酸盐氮污染源的最大浓度释放阈值,即A类为251 mg·L^-1,B类为248.6 mg·L^-1,C类为249.1 mg·L^-1,D类为116.2 mg·L^-1。