循环水产养殖系统（Recirculating Aquaculture System,RAS）是水产业的重要发展方向,其特征是实现水的循环利用,摆脱土地和水等自然资源条件限制,是一种高密度陆基工厂化养殖方式。RAS运行过程中,水处理系统是决定系统可否稳定运行的关键,其中氮素污染物的控制对养殖动物的生长至关重要,需要关注以下关键问题:（1）循环水养殖系统氨氮污染的高效生物去除机制;（2）循环过程中硝酸盐积累和高效生物脱除机制。针对这些问题,本研究设计搭建RAS,研究水处理单元中包埋菌硝化去除氨氮（TAN）和亚硝氮（NO₂^--N）这类对养殖鱼类毒害性大的氮类污染物,考察了系统运行期间水质状况,包埋菌水质净化能力及活性,以及微生物群落分布特征。最后,在实验室内进行包埋菌反硝化模拟实验,得到硝氮去除速率预测模型,并结合本研究中RAS运行参数给出反硝化脱除硝氮的方案。（1）在硝化单元中应用包埋菌,1周之内可完成驯化并有效去除TAN和NO₂^--N。环境因子均在适宜鱼类生长范围,TAN和NO₂^--N浓度稳定在不对鱼类造成伤害的范围内;NO₃^--N和TN逐渐累积。（2）包埋菌单元去除TAN与NO₂^--N的过程能较好的拟合一级反应动力学方程。第一阶段,去除TAN和NO₂^--N的反应速率常数分别为0.073和0.111。第二阶段,自配水初始氨氮浓度较大,去除TAN和NO₂^--N的反应速率常数分别为0.186和0.106。第一阶段测定的包埋菌氨氧化菌、亚硝酸盐氧化菌以及异养菌比耗氧速率（gO₂/（L·h））分别为0.0304、0.1050、0.0038,第二阶段分别为0.0284、0.031、0.014。（3）门水平上,BR15和BR30中的浮霉菌门（Planctomycetes）,拟杆菌门（Bacteroidetes）,放线菌门（Actinobacteria）等与自然界的氮素循环有关联的菌群丰度较B0大;属水平上,BR15和BR30较B0丰度明显增大的菌属有Chryseolinea、Pirellula、Spartobacteria_genera_incertae_sedis、Tepidisphaera、Gp6、Phaeodactylibacter、Armatimonadetes_gp5。（4）通过BBD实验设计得到拟合较好的反硝化去除硝氮速率预测模型,发现温度和碳氮摩尔比的交互作用最为明显,同时处于较高水平时去除硝氮速率较快。