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氮素是水体污染中的一类重要的污染物，对人体健康和环境有极大的危害，它主要以有机氮和无机氮两种形式存在。传统的生物脱氮是通过硝化和反硝化两个过程完成的，首先氨氮由自养的硝化细菌在好氧条件下转化为硝态氮，然后再通过异养的反硝化细菌在缺氧条件下将硝态氮还原为氮气，排出水体。因此，脱氮过程工艺环节较多，处理成本高，操作条件复杂等不足，极大地限制了生物脱氮技术的应用。好氧反硝化菌的发现，为生物脱氮提供了新的思路。本论文从土壤中筛选获得高效好氧反硝化有效微生物群，从而为生物脱氮技术提供较好菌源与技术。现将研究结果分述如下：
(1) 通过反硝化培养基定向筛选，从土壤中分离获得好氧反硝化有效微生物群，该有效微生物群反硝化速率为143.71 mg/L·d，并命名为OAI-EMF。研究表明OAI-EMF在以淀粉为有机碳源时，其反硝化速率达到了144 mg/L·d，Cu<2+>、Ni<2+>和Hg<2+>能抑制OAI-EMF反硝化作用，而Fe<3+>、Zn<2+>和Mn<2+>能激活OAI-EMF 反硝化作用。高浓度硝酸盐也能抑制 OAI-EMF 反硝化作用，而随着C/N 的增加OAI-EMF 反硝化速率和硝酸盐去除率都增加，在C/N 为25:1条件下，OAI-EMF 的硝酸盐去除率达到100％，反硝化速率为184 mg/L·d。
(2) 通过稀释涂布法从OAI-EMF中分离获得两株细菌，分别编号为NCDX-1和NCDX-2，根据菌株NCDX-1和菌株NCDX-2的生理生化实验，菌株NCDX-1 和菌株NCDX-2 分别符合动性球菌属 (Planococcus sp.) 和海球菌属 (Marinococcus sp.) 的特征，菌株NCDX-2 初步鉴定为白色海球菌(Marinococcus albus)。通过传统分离纯化技术及其反硝化作用分析，该有效微生物群由两种以上细菌组成。
(3) 选择聚乙烯醇作为 EMF 固定化载体，海藻酸钠为成型助剂，通过PVA-硼酸交联法制备了固定化EMF细胞。固定化EMF颗粒具有较好的脱氮生物活性、较好的机械稳定性和抗溶剂酸碱度，从而为固定化EMF在污水处理方面的应用提供了可能性。
(4)探讨了固定化 EMF脱氮最佳工艺，研究发现固定化 EMF 在 pH6.2～11.2，28℃～32℃，装料系数为20～40％左右的250mL三角瓶中，培养48h，固定化EM对硝酸盐的去除率最佳，达到了100％。与游离细胞比较，固定化EMF其对温度稳定性和对pH稳定性都有所提高，说明固定化EMF对外界不良环境的抗性增强了，能较好地适合工业化应用。