根据细胞大小和胞内DNA含量的不同,细菌可分为低核酸（low-nucleic acid,LNA）细菌和高核酸（high-nucleic acid,HNA）细菌,这两类细菌的生化性质、对外界环境变化的响应存在较大差异,因此两类细菌组分的变化往往可以预测水环境质量的变化,然而它们在活性污泥和水相之间的变化迁移规律目前并不清楚。本研究选取脱氮过程中的重要反硝化过程作为研究对象,分析了LNA和HNA细菌在反硝化过程中的变化规律,探究了不同反硝化条件下游离菌的分布特征和对污泥絮体结构和活性的影响,同时开展了相关细菌群基因测序分析。主要研究成果如下:（1）游离态的LNA和HNA细菌在水相和污泥絮体之间不断地往返,反硝化作用使细菌向水相迁移,迁移速度与反硝化速率有关,LNA细菌脱离污泥絮体速度较快,而淀粉可网捕游离态细菌,且HNA细菌更易被网捕。在淀粉网捕和乙酸钠反硝化同时作用时,反硝化对游离态细菌的影响更为显著。在周期性反硝化中LNA高于HNA细菌,而冲击性反硝化LNA显著低于HNA细菌,主要是长期好氧环境LNA细菌被筛掉。（2）反硝化过程中污泥结构经历疏松、破碎和腐蚀三个阶段,而且反硝化效果更好的污泥表现出更强的疏松和破碎。在周期性反硝化实验中,在反硝化作用的疏松和侵蚀阶段,LNA/HNA增大,而在污泥破碎阶段,LNA/HNA减小,由此推断,HNA为絮体结构的骨架,而LNA主要在絮体的表面上,并充当胶凝剂或絮体孔隙的填充材料,反硝化产生的气体增强了LNA细菌的有效穿梭。除此之外,污泥粒径的偏度变化可以估算反硝化过程中絮体类型以及反硝化发生的位置,而且连续或间歇性反硝化不仅可以丰富反硝化细菌的种类,还可以改善絮体的异质性,确保所有絮体都能促进反硝化作用。（3）反硝化和添加游离菌会对呼吸图谱产生显著的影响。污泥反硝化后呼吸速率增大,特别是现场比呼吸速率SOURs,准内源比呼吸速率SOURq,污泥恢复指数RI值等。但是反硝化后RI值的短期增大不会累积,随后系统会自行恢复。SOURq主要由污泥的结构驱动,LNA/HNA可以表征污泥结构的变化,而内源比呼吸速率SOURe和RI主要由LNA细菌的周转量驱动。（4）HNA细菌对营养物质具有较强依赖性,属于富营养型细菌,随着营养物质的变化而显著变化,因此HNA细菌浓度可表征水体的污染程度。超声实验也进一步证明HNA细菌是污泥的骨架部分,活性污泥是生物法去除污染物的主要部分。（5）HNA细菌多样性和丰度高于LNA细菌,HNA细菌是主要的功能菌,对脱氮除磷发挥着重要作用,而LNA细菌主要为厌氧菌,不具备较强的脱氮能力,但它对于反硝化反应能做出更快的响应,故可作为反硝化启动的判定依据。