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循环水养殖系统（Recirculating Aquaculture System,RAS）具有集约、高效、环保等优势,是未来水产养殖业发展的重要趋势。生物滤池作为循环水养殖系统水处理核心单元,主要依赖附着于填料表面的生物膜,可以控制水质,对实现循环水系统的集约化高密度养殖具有重要作用。循环水养殖系统,需要维持高溶氧状态以实现高密度养殖生产,因此,溶解氧（dissolved oxygen,DO）浓度成为影响生物滤器性能,进而影响循环水养殖系统水处理效能的关键因素。而且,传统的生物滤器可以有效去除养殖水体中对养殖生物危害较大的氨氮（NH4+-N）,亚硝态氮（NO2--N）,但却无法有效去除硝态氮（NO3--N）,造成水产养殖水体中NO3--N大量累积,给循环水养殖系统的稳定运行和养殖生物的生长发育造成严重危害。因此,研究DO浓度对生物滤器脱氮性能及微生物群落结构影响,同时寻求新型生物脱氮技术,对提高生物滤器脱氮性能,解决硝酸盐累积的问题,进而提高工厂化循环水养殖系统的效能具有非常重要的意义。本文通过设置三种不同DO条件(HDO:10～12 mg·L-1,MDO:6～8 mg·L-1,LDO:0～2 mg·L-1),运行30d,探究不同DO浓度对生物滤器脱氮性能及微生物群落结构的影响,并筛选得到一株高效耐盐好氧反硝化菌,研究其在高盐度环境条件下的好氧反硝化性能、氮平衡分析、好氧反硝化功能基因等。主要研究结果如下:（1）DO浓度对生物滤器脱氮性能影响:系统运行期间,3个不同DO处理组均可实现NH4+-N的有效去除,去除率均在60%以上。其中,HDO处理组(DO:10-12mg·L-1)NH4+-N去除率最高,NH4+-N去除率在系统运行期间可维持在80%以上,而LDO处理组(DO:0-2 mg·L-1),NH4+-N去除率最低。该结果说明较高的DO浓度促进了氨氧化细菌（AOB）的生长及硝化反应的进行。三个处理组中,NO2--N和NO3--N浓度均出现先上升后下降,最后趋于平稳的趋势。对于不同DO浓度处理组,呈现DO浓度越高,NO2--N积累越高的趋势,NO2--N和NO3--N氮积累速率低于HDO和MDO两个处理组。LDO处理组在系统运行初始阶段（0d-15d）,系统中AOB占优势,将NH4+-N转化为NO2--N,而系统中DO浓度较低,亚硝酸盐氧化细菌（NOB）生长滞后,NO2--N氧化速率较慢,故出现NO2--N逐步积累现象。在系统运行28 d后,NO2--N浓度开始下降,NO3--N浓度增加。（2）DO浓度对微生物群落结构影响:OTU聚类分析表明3组样品共有的OTU数量为558,占所有OTU数目的91.6%。其中,MDO处理组OTUs最多,约占OTUs总数的94.9%,且特有OTUs数量最多。由Alpha多样性指数分析结果可知,MDO处理组物种丰度较低但物种多样性最高。PCA多样性分析结果可知不同DO浓度对微生物的群落组成产生了影响,使得物种组成差别较大。微生物群落结果分析结果可知,3个不同DO浓度处理组微生物主要分布在10个门,不同处理组细菌群落结构在组成上具有一定的相似性,但各类细菌菌群所占的相对丰度存在差异性。3个处理组中,变形菌门（Proteobacteria）在不同处理组生物膜样品中均占主导地位（53–62%）,其它相对丰度较高的细菌门有俭菌总门（Parcubacteria）（7-14%）、酸杆菌门（Acidobacteria）（2-8%）、拟杆菌门（Bacteroidetes）（6-12%）,浮霉菌门（Planctomycetes）（7-10%）,其中,硝化螺旋菌门（Nitrospirae）、变形菌门（Proteobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteria）与系统硝化及反硝化作用有关,在高DO处理组相对丰度较大,在LDO处理组中相对丰度较低。因为Nitrospirae主要作用是可将NO2--N氧化成NO3--N,是系统中亚硝化作用主要功能菌群,推测可能与HDO处理组NH4+-N去除效果相对较好有关。（3）耐盐好氧反硝化菌反硝化特性研究:从海水循环水养殖系统（RASs）中分离得到一株新型高效耐盐好氧反硝化细菌。通过形态学观察及16SrDNA同源性分析,鉴定其为盐单胞菌（Halomonas sp.）,并命名为Halomonas sp.AD9。研究该菌株在不同条件下的好氧反硝化性能,氮平衡分析及napA和narG功能基因的检测。结果显示:该菌株最佳培养条件为摇速150 rpm,温度30℃,C/N=10。最佳培养条件下,该菌株在NO3--N(初始浓度101.9 mg·L-1)作为唯一氮源时,24h NO3--N去除率可达到94.6%,48h总氮去除率为74.2%。氮平衡分析显示:21.7%NO3--N转化为细胞胞内氮,3.3%NO3--N转化为其他硝化产物（NO2--N,NH4+-N,有机氮）。功能基因的鉴定结果显示:菌株AD9含有napA基因,并不具有narG基因,这表明该菌株具有好氧反硝化能力。该好氧反硝化细菌Halomonas sp.AD9将为海水工业化循环水养殖系统解决NO3--N积累提供一定的帮助。