硝酸盐是地下水中主要的污染物质之一,其来源非常广泛,主要包括工业污水、居民生活污水的排放,以及农业含氮化肥农药的使用等。硝酸盐被人体摄入后,易在体内还原成有毒物质亚硝酸盐,危害人类健康。而地下水中的硝酸盐污染较地表水更难治理,现今利用含水层的土著微生物进行生物修复是一种硝酸盐去除效果好且成本较低的方法。近年来,生物反硝化的研究多集中于碳源的选择,本文选取了一种常见的液体碳源乙醇,通过两组砂柱含水层内的穿透实验和一个砂槽投注实验,对微生物利用乙醇作为碳源,增强反硝化作用去除硝酸盐污染需要的条件,去除过程、去除效果、中间产物的生成积累、相关环境化学的影响进行了研究,实验得出了以下几个方面的结论:　　(1)地下水环境中的溶解氧对微生物的反硝化作用过程并没有明显的抑制作用,进行反硝化的微生物群落存在着自然选择。高溶解氧浓度下,好氧型微生物以硝酸盐和氧气作为电子受体,去除硝酸盐的同时也消耗氧气;低溶解氧浓度的时候,好氧型微生物的作用逐渐被厌氧或者兼性厌氧微生物作用取代,仅利用硝酸盐作为电子受体,在持续有水源补给的情况下,含水层环境内溶解氧始终保持在天然低浓度状态。　　(2)乙醇作为碳源,硝酸盐的去除率在砂柱内可以达到100％,砂槽中最高可达97.8%。微生物反应非常迅速,在混合溶液进入含水层后即开始反应。两组砂柱实验混合溶液碳氮比相差近一倍,但是按物料守恒得到实际参与反应的碳氮比非常接近,均值为2.6:1。乙醇去除硝酸盐的作用是一个恒定速率的过程,在双方物料充足的情况下,反应速率不随着两者的消耗而改变。　　(3)反应过程中,低溶解氧浓度环境下,亚硝酸盐在硝酸盐被还原的过程中产生、积累,随着硝酸盐被完全去除而消失,其浓度变化过程符合正态分布特征。反之,在高溶解氧浓度环境下,亚硝酸盐的生成受到抑制。亚硝酸盐也可以作为电子受体参与反硝化作用。　　(4)乙醇在反硝化作用中会产生中间产物乙酸,乙酸也可以作为电子供体参与去除硝酸盐。在水体中无可利用的电子受体后,过量的乙酸在水体中积累,导致水体pH降低。　　(5)野外自然条件下,去除硝酸盐的作用效果受含水层水力条件等因素影响,物料比例、反硝化作用过程等不易控制,中间产物如亚硝酸盐可能会大量积累,过量的乙醇及产物乙酸也会对含水层造成二次污染。