污水地下渗滤系统（Subsurface wastewater infiltration system,SWIS）是一种集土壤-微生物-植物的物理化学与生物联合作用,适用于分散型污水原位处理的生态工程技术。SWIS关联了土壤氮循环和污水氮生物转化两个核心过程。而在SWIS基质中NH4+会因基质吸附及粘土矿物晶层间掺杂闭锁作用,不能参与基质内生物代谢过程而成为永久杂质。本文围绕SWIS输入性NH4+“遗失效应”的问题,重点研究了水力负荷波动下输入性NH4+在SWIS系统中的迁移转化过程并定量,探讨了 NH4+晶层蓄闭的途径以及氮转化空间差异对基质微生物多样性的影响,为SWIS氮通量衡算提供理论依据。论文的主要研究成果如下:1)构建了三组模拟SWIS平台,填充混合基质的体积比是棕壤土:炉渣:细砂=6:2.5:1.5,进水干湿比控制为1:1,C/N 比为6.18,调节水力负荷分别为6、10、14 cm/d。连续测定了 20天出水COD、NH4+、NO3-、NO2-的浓度,得出在此条件下SWIS运行达到了稳定化。2)应用 15N同位素示踪技术,研究了水力负荷波动下以 15NO3-为终点的基质 15NH4+生物转化过程、以 15N-Organic为终点的基质 15NH4+生物同化过程并定量。好氧层H2中以 15NO3-、 15N-Organic为终点的生物转化、同化量在中水力负荷条件下最高,积累量分别为35.22 mg/kg、20.33 mg/kg;兼性厌氧层H4中以 15NO3-、 15N-Organic为终点的生物转化、同化量分别在低水力负荷条件、中水力负荷条件下最高,积累量分别为157.79 mg/kg、213.77 mg/kg;厌氧层H6中以 15NO3-、 15N-Organic为终点的生物转化、同化量分别在低水力负荷条件、中水力负荷条件下最高,积累量分别为38.71 mg/kg、58.37 mg/kg。3)根据吸附热力-动力学非线性拟合结果,得出SWIS基质吸附NH4+过程为单分子层吸附,并且受化学反应制约。随着水力负荷的增大,SWIS三个基质层吸附 15NH4+的量也增大,好氧层H2在低、中、高水力负荷下吸附 15NH4+的量分别为3.31 mg/kg、15.80 mg/kg、74.15 mg/kg;兼性厌氧层H4在低、中、高水力负荷下吸附 15NH4+的量分别为5.83 mg/kg、18.11 mg/kg、57.55 mg/kg;厌氧层H6在低、中、高水力负荷下吸附 15NH4+的量分别为 4.17 mg/kg、5.83 mg/kg、73.25 mg/kg。4)XRD分析得出SWIS基质黏土矿物为高岭石、伊利石、绿泥石;根据吸附NH4+前后XRD衍射峰的变化推出NH4+晶层蓄闭在伊利石中,且因NH4+的进入导致固铵矿物层间脱水收缩的现象;吸附NH4+前后红外光谱峰位置的变化得出,NH4+与石英之间存在较弱的相互作用,且N-H与NH4+的吸附有关。5)16S rDNA分析得出了三个基质层细菌在门、属分类水平上TOP15物种种类及相对丰度值;根据α/β多样性指数分析,得出SWIS基质层基质细菌的空间分布差异显著;基质垂直空间的环境因子（深度Depth、N-Organic浓度、NH4+浓度、NO3-浓度）对门、属两个水平上微生物的群落结构有影响,且正负相关性不同。