随着农业的快速发展,农田施用化肥产生的地下水氮污染问题普遍存在。规模化畜禽养殖产生的大量畜禽粪便和抗生素复合肥作为肥料施用于农田,使其携带的抗生素类物质进入农作业区地下水环境中,导致农作业区地下水环境中存在氮-抗生素复合问题。此外,畜禽和水产养殖的排泄物以及医药、污水厂废水的排放,往往也造成地下水中氮-抗生素复合问题,对生态环境和人类健康造成威胁。本论文跟踪领域内研究动态和发展趋势,进行地下水中氮-磺胺类抗生素的微生物净化机理及技术研究,为国家和地方农作业区地下水环境质量管控和污染修复提供科学依据。通过论文研究,主要得到以下结论:（1）氮降解菌和磺胺类抗生素降解菌以菌株数1:1组成的复合菌作用效果最佳。在36h-84h间能够快速生长,最大比生长速率为0.18h^-1。复合菌菌群主要由Pseudomonas、Serratia、Morococcus、Methylobacterium、Alistipes、Rothia组成,占95%以上,其中Pseudomonas占比达到61.81%。复合菌在进行氮和磺胺类抗生素的去除时,C/N不易大于8。在中性水体中,脱氮与降解磺胺类抗生素的效果最佳。NH₄⁺-N的去除率随着DO浓度的升高而升高。对于NO₂^--N的去除,随着DO浓度的增加,去除率增加,但是总体变化趋势并不显著。对于NO₃^--N的去除,在DO浓度小于2.0 mg/L时,去除率变化不明显。DO浓度对磺胺类抗生素的降解无明显影响。该菌不适用于温度高于30℃的环境。低浓度的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺对降解菌降解―三氮‖和磺胺类抗生素具有促进作用,高浓度的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺对降解菌降解―三氮‖和磺胺类抗生素具有抑制作用。高浓度的SO₄^2-对NH₄⁺-N、NO₂^--N和磺胺类抗生素的去除具有抑制作用。（2）加入ST、SM、SM2、SMX后,浓度为0.5mg/L时,氮降解菌除氮效果降低并不明显。其影响的大小顺序为SMX>SM2>SM>ST。加入NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N后,磺胺类抗生素降解菌对磺胺类抗生素的降解效果增强。NH₄⁺-N的促进效果最好,而NO₂^--N与NO₃^--N的效果相差不大。复合菌对于ST的去除,去除率与―三氮‖的去除率和脱氢酶活性均呈普通正相关。对于SM、SM2、SMX的去除,去除率与NH₄⁺-N的去除率呈显著正相关、与NO₂^--N、NO₃^--N的去除率和脱氢酶活性均呈普通正相关。（3）复合菌净化氮-磺胺类抗生素主要为降解和表面吸附两种作用,其主要作用是酶的降解,氮和磺胺类抗生素酶的降解率顺序为胞内酶﹥胞外酶﹥膜周酶。最为显著的作用为体内摄取后的胞内酶降解。对于除氮,主要的酶为羟胺氧化酶、亚硝酸盐还原酶、硝酸盐还原酶等,均为胞内酶。磺胺类抗生素的降解,同样以胞内酶的作用为主。另外,不同的酶对应着不同的基因。对于微生物的菌群结构分析发现,氮降解菌、磺胺类抗生素降解菌和复合菌的OTU数目分别为811O TUs、1017 OTUs、1049 OTUs,而313个OTU是三个样品微生物群落所共有的。复合菌与氮降解菌的样本最为相似,其次为复合菌与磺胺类抗生素降解菌的样本,氮降解菌和磺胺类抗生素降解菌样本间的距离较远,相似情况最差。（4）载体材料火山渣的破碎率与磨损率之和、含泥量、盐酸可溶率及吸水率均符合《中华人民共和国城镇建设行业标准（CJ/T 299-2008）》。火山渣材料的电荷零点在pH值为5.4附近。当溶液pH值大于5.4时,火山渣表面带负电荷,当溶液pH值小于5.4时,火山渣表面带正电荷。火山渣表面具有蜂窝状结构,具有较多大而疏松的孔隙,且其化学性质稳定,粒径较小,具有较大的比表面积,因此可以作为载体材料,将微生物固定。复合材料的最佳固定化条件为接种量3-5%,固定时间48h,振荡速度100 r/min,固液比1:15（g:mL）。复合材料对氮和磺胺类抗生素均具有良好的去除效果。（5）复合材料模拟渗流柱对复合水体的净化效果实验中,除氮的效果为NH₄⁺-N>NO₂^--N>NO₃^--N,处理磺胺类抗生素时的效果为ST>SM>SM2>SMX,微生物强化方法在岩性介质中去除氮-磺胺类抗生素模拟研究发现,随着时间的增加,氮、磺胺类抗生素的浓度均逐渐升高,最先检出的为NO₃^--N,在一定时间后,氮和磺胺类抗生素均穿透微型模拟柱,实验条件下的穿透时间为ST>SM>SM2>SMX>NH₄⁺-N>NO₂^--N>NO₃^--N。穿透时间与去除率呈现正相关关系。进行降解菌原位注入去除目标物的模拟研究,降解菌的注入对注入井周围以及顺地下水流的方向产生了较大影响,降解了大部分的目标物,起到了较好的效果。在实际应用于其它的场地时,可以根据不同场地的实际情况,进行具体设计。