目前生物脱氮技术的研究热点主要集中在短程硝化反硝化、短程硝化-厌氧氨氧化、CANON等新型生物脱氮工艺方面。这些技术都是基于短程硝化进行的，短程硝化的稳定运行是脱氮工艺的关键步骤，而微生物在此污水生化处理中起决定性作用，其种群的组成与数量很大程度上影响着该工艺的处理效果。因此分析短程硝化系统内微生物群落结构对揭示生物处理机制以及优化运行条件具有重要意义。　　本研究以不同短程硝化系统为研究对象，采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(polymerase chain reaction-denaturant gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE)和克隆文库分子生物学技术，分析短程硝化系统中微生物群落结构的差异，同时考察不同基质（有机碳源、氨氮浓度）对微生物群落结构的影响。　　通过构建系统16S rDNA克隆文库和AOB amoA功能基因克隆文库，对比分析模拟碳源受限型生活污水和模拟生活污水短程硝化系统中的微生物群落结构，探讨有机碳源对短程硝化系统中微生物群落结构的影响。克隆文库结果表明:无机短程硝化系统和有机短程硝化系统中微生物群落结构存在差异，但优势菌群相似，变形菌门(Proteobacteria)和未培养菌(uncultured bacterium)是两系统中的优势菌群。两系统中的主要脱氮菌类群也相似，但由于有机碳源浓度的不同其菌属及比例有所差异。无机短程硝化系统中的脱氮菌群包括亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas）、硝化螺菌属（Nitrospira）和Denitratisoma，其中自养硝化菌的比例高于其在有机短程硝化系统中的比例，但仍低于异养菌在该系统中的比例。有机短程硝化系统中的脱氮菌群主要包括β-Proteobacteria中的一些反硝化细菌和亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas），其中Nitrosomonas的含量很少。　　通过PCR-DGGE技术对比分析包埋颗粒随氨氮浓度逐步提高实现短程硝化过程中不同氨氮浓度条件下微生物的群落结构及演替规律，并对部分优势菌种进行克隆测序和系统发育分析，探讨氨氮浓度对短程硝化系统中微生物群落结构的影响。结果表明:包埋颗粒培养驯化为短程硝化的过程中，微生物群落结构发生较明显的变化，微生物群落结构先遭受到一定程度的冲击，后逐渐演变为适应高氨氮浓度环境的微生物群落结构;系统内的微生物主要分布于变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和未培养菌(uncultured bacterium)。包埋颗粒随氨氮浓度逐步提高实现短程硝的过程中，系统内先出现氨氧化菌(AOB)一定程度的富集，当进水氨氮浓度为200mg/L，AOB的菌群也受到了部分的抑制，但系统仍保持良好的短程硝化性能;系统内检测出的AOB均属于亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas），但出现对基质要求不同的菌种，高氨氮浓度环境中，Nitrosomonas eutropha类AOB是短程硝化系统内的优势AOB;低氨氮浓度环境中，存在Nitrosomonas eutropha类、Nitrosomonas oligotropha类和Nitrosomonas sp.类AOB;Nitrosomonas eutropha类AOB对环境的适应能力较强，是短程硝化系统内常见的优势AOB菌群。