本论文以封闭式循环水养殖系统为核心，进行了循环水养殖系统中自然微生物生物膜形成过程研究及消氨效果与影响因素分析，并对生物滤池中生物膜及水样中细菌数量及其组成PCR-DGGE分析，利用微生态制剂对生物挂膜及牙鲆生长的影响进行研究，在此基础上确定系统的最佳运行参数，运行封闭式循环水养殖系统，评价循环水养殖系统中各水处理单元的运行效果，主要结论如下：　　 1.不同初始NH4+-N浓度对自然微生物生物膜形成产生显著影响，5mg.L-1、10mg.L-1、20mg.L-1高浓度NH4+-N更易于微生物的扩繁生长与生物膜形成，其生物膜达到预期水质净化效果的形成周期，即生物挂膜成熟周期，约需要35～40d。生物挂膜成功后，形成很好的硝化作用，实验生物滤池中的NH4+-N、NO2--N浓度均保持低于0.05mg/L,COD浓度低于3mg/L，显示出对NH4+-N、NO2--N和COD很高的去除效果，但对PO43--P去除效果不明显；而1mg.L-1、2mg.L-1低浓度NH4+-N不易于微生物的扩繁生长，难以形成具有较好水质净化效果的生物膜，即生物挂膜难以成功。　　 2.同一进水氨氮浓度，不同水温之间氨氮浓度变化差异显著（P＜0.05），在水温28℃时，经过生物膜120h的净化处理，进水氨氮浓度降低到最低：随着进水氨氮浓度和水力停留时间(Hydraulic Retention Time, HRT)的增大,氨氮去除率及特殊去除率也不断增大，但在同一进水氨氮浓度下，氨氮特殊去除率随着水力停留时间的延长反而降低。　　 3.随着挂膜成熟的生物滤池初始氨氮浓度增大，生物膜上氨氧化细菌、硝化菌数量呈逐渐增加趋势，均高出水样（5＃）3-4个数量级，而异养细菌数量逐渐减少。生物膜和水样都有比较丰富的细菌多样性，17条带分别属于2个主要细菌类群：黄杆菌纲(Flavobacteria)和变形菌纲(Proteobacteria)，除Gaetbulibacter sp.属细菌（条带3-3）外，其余条带均能够在系统发育树上找到相近的菌属，生物滤池中有亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)、黄杆菌(Flavobacteriaceae bacterium)和泥滩杆菌属（Gaetbulibacter）等兼性厌氧细菌共存，说明生物滤池中同时存在具有硝化与反硝化脱氮作用的细菌。　　 4.不同浓度微生态制剂有利于自然微生物挂膜，与对照组相比，在较低的进水NH4+-N、NO2--N浓度下，生物膜能够显著的降低NH4+-N、NO2--N浓度；除1＃(50g)组NH4+-N、NO2--N平均去除率分别为13.0％、14.4％外，其余组均在20％以上，但去除效果差异不显著（P＞0.05）；实验组牙鲆平均体重、体长、增重率、饵料系数与对照组相比，呈显著性差异(P＜0.05)，且4＃(500g)组牙鲆体重增长效果最明显，与对照组相比，牙鲆的平均体重增加量比对照组多增加了76％，饵料系数最低，为1.16。　　 5.封闭式循环水养殖系统经过25d的运行，生物滤池出水NH4+-N、NO2--N、PO43--P、COD及SS浓度显著低于养鱼池中NH4+-N、NO2--N、PO43--P、COD及SS浓度(P＜0.05)，对其平均去除率分别为58.13％、19.47％、10.47％、25.36％和30.30％；微滤机对COD、SS的平均去除率分别为14.43％和67.13％；臭氧-蛋白质分离器对PO43--P、COD及SS的平均去除率分别为13.10％、22.43％和58.75％；循环水养殖池中NH4+-N浓度极显著低于流水养殖池中NH4+-N浓度（P＜0.01）：　　 6.循环水养殖半滑舌鳎日平均增重达2.85g，饵料系数为1.08，而流水养殖日平均增重2.01g，饵料系数为1.33，两者之间存在显著差异(P＜0.05)；循环水养殖与流水养殖半滑舌鳎血清中碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、溶菌酶(LSZ)活力均差异不显著（P＞0.05），但半滑舌鳎胃和肠中的淀粉酶活力分别极显著高于流水养殖半滑舌鳎胃和肠中的淀粉酶活力（P＜0.01），胃蛋白酶和胰蛋白酶活力分别显著高于流水养殖中半滑舌鳎胃蛋白酶和胰蛋白酶活力（P＜0.05）。　　 7.封闭式循环水养殖系统显示了明显的水质处理效率高和养殖效果好的优势。