由于含氮废水的大量排放,水体的富营养化日趋严重,水体的氮素去除问题逐渐引起行业的关注。但是,传统生物脱氮法逐渐暴露出效率低、能耗高、抗冲击能力弱以及温室气体释放量大等不足。为了取得更好的脱氮效果,新型脱氮工艺相继被研发出来,尤其是异养硝化菌的发现与分离,为绿色高效脱氮指明了新方向。此类细菌具有生长速率快、活性高、增殖底物广泛以及环境适应性强等特点。另外,大部分异养硝化菌可同步进行有机物降解、硝化和反硝化作用,在处理地下水、高氨废水和工业废水等方面表现突出。但目前对异养硝化菌的生物学、动力学、脱氮机制等方面的认识仍不明确,使得其实际应用受限。本研究以两株高效异养硝化细菌为研究对象,开展其生化特性、脱氮特性、产物生成、影响因子、酶学分析以及动力学分析,主要研究结论如下:（1）试验菌株YH和YL能够快速有效地去除NH₄⁺-N、NO₂^--N和NO₃^--N,在100 mg/L浓度条件下,菌株YH对三种氮源的去除率分别为99.1%、99.5%、99.8%,菌株YL对应去除率分别为96%、99.9%和99.5%。结合菌株生理生化特性和napA、nirK、nosZ等反硝化功能基因的PCR成功扩增,在分子层面上证明了试验菌株的好氧反硝化能力,推测其脱氮代谢途径为NH₄⁺→NH₂OH→NO₂^–→NO₃^–→NO₂^–→NO→N₂O→N₂。（2）菌株YH和YL的菌体生长特性与Logistic模型相匹配（R²>0.99）,对氮素的转化特性则符合修饰过的Compertz模型（R²>0.99）,拟合所得菌株YH的氮素最大转化速率R_m大小顺序为NH₄⁺-N>NO₃^--N>NO₂^--N,迟滞时间t₀:NO₃^--N>NO₂^--N>NH₄⁺-N;菌株YL的R_m:NH₄⁺-N>NO₂^--N>NO₃^--N,t₀:NO₃^--N>NO₂^--N>NH₄⁺-N,拟合参数的确定有助于进一步明确菌株的代谢特征。（3）确定菌株YH和YL脱氮最适宜的条件是碳源为琥珀酸钠、C/N=10、T=30³7℃、转速为160²00 r/min以及pH=6⁸。菌株YH和YL能够适应较宽范围的氨氮冲击（50¹000 mg/L）,具有处理高氨废水的潜能。（4）试验菌株的主要脱氮产物为N₂,反应过程中仅有微量的N₂O生成。试验菌株气态氮产物约占去除TN的30%⁴0%,用于细胞合成的内源氮约占去除TN的50%⁶0%。此外,高C/N、低pH、高温、氨氮和亚硝酸盐氮积累等不利条件会促进N₂O的生成,但大部分环境因子的影响效果较小,证明了试验菌株具有良好的N₂O控逸能力。