目前对于我国来说,有机质和氮素污染仍持续影响着水体环境,水体治理与水环境改善依然面临挑战。微生物修复技术作为一种应用成本低、生态负面影响较小的原位修复技术,在缓流水体沉积物中具有良好的应用前景。然而,利用新型的生物代谢理论强化沉积物有机质、氮素污染的机制尚缺乏深入研究,难以科学指导沉积物的修复过程。因此,本研究选择了反硝化菌、腐殖酸还原菌两种典型细菌,探究了其菌剂与硝酸盐、促生剂协同投加对强化沉积物有机质和氮素污染控制的影响与机制。本课题通过菌种分离、菌群富集以及污泥驯化等多种方式获取了反硝化菌剂和腐殖酸还原菌剂,并基于菌剂特性对菌剂进行了优化、筛选。优选出从反硝化活性污泥中分离、纯化的具有好氧反硝化性能的反硝化细菌（Citrobacter sp.）,作为反硝化菌剂,以及利用蒽醌-2,6-二磺酸钠（AQDS）进行活性污泥驯化得到的具有腐殖酸还原活性的驯化污泥,作为腐殖酸还原菌剂。在腐殖酸还原菌剂培养过程中发现并提出了基于氧化还原电位（ORP）反馈调节的腐殖酸还原菌剂规模化培养策略。研究了反硝化菌剂与硝酸盐、促生剂的协同作用对沉积物有机质与氮素削减效果的影响,并分析了该过程中沉积物细菌群落组成、胞外酶活性以及可转化态氮含量等变化,探究了硝酸盐、促生剂与反硝化菌剂之间的协同作用对沉积物有机质、氮素削减的影响机制。结果表明,（1）反硝化菌剂与硝酸盐、促生剂的协同修复措施促进了沉积物中总氮的削减（削减率为11.3%～16.2%）,但对总有机碳（TOC）削减无显著促进作用。通过GC/MS分析发现,虽然菌剂与硝酸盐的协同修复措施对TOC削减作用不显著,但促进了长链碳化合物向短链碳化合物的转化。细菌群落分析结果表明,菌剂与硝酸盐的协同作用提升了沉积物中好氧细菌和参与氮循环的细菌丰度。协同作用也使得沉积物的氮释放潜能下降了70.2%（相对于无修复措施）,强化了沉积物中的氮稳定化;修复后沉积物脲酶与蛋白酶活性处于较低水平也表征了沉积物中生物可利用氮的降低。通过氮赋存形态的分析发现,离子结合态氮（IEF-N）与强碱结合态氮的减少（SAEF-N）与沉积物氮稳定化相关。（2）促生剂的作用与硝酸盐的作用相反,其进一步提高了厌氧细菌的丰度,但菌剂-促生剂协同修复也实现了一定的氮污染控制效果。沉积物蛋白酶活性以及IEF-N和SAEF-N比例下降,氮释放潜能下降了33.2%。然而多酚氧化酶活性及GC/MS分析结果表明,菌剂-促生剂协同修复对有机质降解效果不显著;整体而言,菌剂-硝酸盐协同作用对沉积物碳、氮削减效果优于菌剂-促生剂协同作用。与反硝化菌剂的协同修复不同,腐殖酸还原菌剂能够有效地削减沉积物有机质。腐殖酸还原菌剂对具有较高腐殖化程度的沉积物表现出较强的有机质削减效能,并且腐殖酸还原菌剂强化沉积物有机质削减的机制是其强化了沉积物中重组有机质（HFOM）组分的削减效果。通过对菌剂中的细菌组成分析发现,菌剂在其腐殖酸还原驯化过程中胞外电子传递细菌丰度提升为HFOM的削减提供了微生物学基础;而傅里叶变换红外光谱分析（FTIR）分析显示,HFOM中含有丰富的醌基（可作为胞外电子介体）,揭示了胞外电子传递作用强化HFOM削减的物质基础。此外,硝酸盐投加量的大小是调控腐殖酸还原菌剂-化学协同修复过程中HFOM削减率的主要因子。通过多元线性回归模型,建立了微生物群落功能特征与污染物削减之间的定量关系,模拟了腐殖酸还原菌剂和反硝化菌剂组合使用时沉积物碳、氮削减效果。结果表明,腐殖酸还原菌剂的补充有效地弥补了反硝化菌剂-化学协同修复过程中TOC削减能力不足的问题,TOC含量下降了15.4～16.0%（相比于单独使用反硝化菌剂）;但随着腐殖酸还原菌剂投加量的增大,过度刺激或提高有机质降解菌（以及对应功能基因）的丰度会降低协同修复对TN削减的强化效果,合理地调控沉积物微生物群落功能结构才能兼顾碳、氮削减的强化。综上所述,本课题研究了反硝化菌剂、腐殖酸还原菌剂与硝酸盐、促生剂的协同修复效果及机制,发现了反硝化菌剂-硝酸盐的协同修复措施能够显著促进沉积物氮稳定化的现象,揭示了一种新的水环境氮污染控制的强化机制;研究、利用一种新型腐殖酸还原菌剂强化沉积物有机质削减,并解析了其强化削减的机制;探究了两种菌剂之间潜在的协同效应,揭示了微生物群落功能特征变化对沉积物中碳、氮削减的影响,为控制缓流水体沉积物的有机质与氮素削减提供了新的思路与理论支撑。