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地下水是人类的重要水资源，然而随着社会经济的迅猛发展，地下水硝酸盐氮污染问题已日趋严重，给人类和环境造成了极大威胁。开发出合适的有机碳源载体物质，以使其能安全、持续、稳定、高效的用于地下水硝酸盐污染生物修复是亟待解决的问题。本文主要进行了两个方面的研究，即缓释碳源复合材料的制备研究及其用于地下水硝酸盐污染修复的试验研究。首先对多种碳源原料和骨架原料进行了理化性能、释碳性能及毒理学性能等的试验分析，优选出了大麻纤维和马铃薯淀粉作为碳源原料，PBS、PLA和PE作为骨架原料，将不同成分和配比的原料通过干法共混，使用双螺杆挤出机挤压成型、造粒，制备得到了六种复合材料，分别为HB20、HB40、HE40、HLE、HBE和CBE。对制备得到的六种材料进行测试分析，初步选出了释碳性能较好的材料HE40、HLE、HBE和CBE进行后续的柱试验研究。其中，材料HE40的脱氮效果不佳，在进水硝酸盐氮浓度30.0mg/L、温度25±1℃的条件下，即使水力停留时间达到72h，硝酸盐氮去除率也不高于27.7%，并且出现了亚硝酸盐氮积累的现象。材料HLE的脱氮持久力较差，在进水硝酸盐氮浓度30.0mg/L、温度25±1℃、水力停留时间24h的条件下，运行到第30天硝酸盐氮去除率即下降为13.1%，并且出水亚硝酸盐氮浓度最高时在1.0mg/L以上。材料HBE的脱氮效果良好、稳定且长效，在进水硝酸盐氮浓度30.0mg/l、水力停留时间24h的条件下，氮去除率可接近100%。在较高进水硝酸盐氮浓度和较低温度条件下依然能保持较高的氮去除率。材料HBE缓释性能良好，在经过试验初期有机物质的较快释放后，出水CODMn值稳定在3.0mgO2/L左右。材料CBE在保证足够长的水力停留时间下，即使进水硝酸盐氮浓度较大，也可以有效的对硝酸盐氮进行去除，但出水CODMn值较高。温度和水力停留时间对于材料CBE的脱氮效果有较大影响，25℃时的反硝化速率是11℃时的1.73倍；在水力停留时间为8h时，平均氮去除率只有75.5%，并且有亚硝酸盐氮的积累，脱氮效果变差。综合分析，缓释碳源复合材料HBE是用于地下水硝酸盐污染生物修复的最理想的碳源载体物质。