在资源型与水质型缺水的双重压力下,我国水形势不容乐观,水体中存在了除氮、磷等常规污染物外的重金属、有机氯农药、药品和个人护理品等特殊污染物。人工湿地与其他传统水处理技术相比,人工湿地更适合河流湖泊等污染微污染水体的防治,其建造运行经济,可操作性强,效果亦更为突出,具有一定的优势。本实验通过建立沸石、陶粒和炉渣3组水平潜流型人工湿地装置,采用人工配水模拟受到微污染的清河水体水质,研究不同基质的人工湿地对微污染水体中常规污染物（COD、NH₄⁺-N、TP）以及非常规污染物（选择SMX为代表）的去除效果,探究系统中微生物种群结构及其酶活性的时空分布规律与污染物去除的相关关系,这对合理调控人工湿地系统中的种群结构,对微生物强化人工湿地研究提供相关基础信息,为用酶活性评价污染物去除过程的动向和强度提供理论依据,对指导人工湿地的设计、运行和管理,充分发挥其净化功能起到积极的作用。在三种不同的基质的人工湿地装置对污染物去除效果的研究中,不同基质的人工湿地中的污染物的浓度基本上符合沿湿地床体水平、垂直方向上逐渐递减的规律,上层至中部区间对污染物的去除效率是优于中部至下层区间。沸石类人工湿地,COD的去除主要在床体的前1/2段;对NH₄⁺-N的去除在床体的前3/4段去除速率整体都较高;对TP的去除主要在床体的前1/4段,而后段还存在释磷情况;对SMX的去除主要集中在床体前1/4段。在炉渣类人工湿地中,COD、NH₄⁺-N、TP的去除主要集中在床体的前1/2段;SMX的去除在床体的前3/4段,且整体去除效果较好。在陶粒湿地系统中,COD、NH₄⁺-N的去除在前1/4段去除速率较高;对TP的去除在床体的前3/4段去除速率整体都较高;对SMX的去除,在前1/4段的床体随着基质深度增加而逐渐减低的,而后3/4段的床体的SMX浓度基本保持不变。炉渣类人工湿地对污染物去除效果较沸石、炉渣类人工湿地要好,且出水水质基本达到了地表水Ⅲ类标准。选取污染物去除效果较好的炉渣类人工湿地开展微生物研究,对系统中的细菌、真菌、放线菌等微生物进行持续性监测。研究发现,随着季节温度的降低,湿地系统中的细菌数量、放线菌数量、真菌数量是逐渐降低的,且细菌的数量下降趋势最为明显,真菌数量前后变化并无显著差异。在沿湿地床体水平方向上,细菌数量是逐渐递减的;放线菌数量在床体上层沿水平方向是逐渐递减的,在床体中部、下层变化并不明显;真菌在水平方向上并未发生明显变化。在垂直方向上,细菌数量是逐渐递减的,且相邻上下层直接存在差异（P<0.05）;放线菌、真菌的数量是逐渐递减,且上层与中部差异显著（P<0.01）,中部与下层无显著差异（P>0.05）。通过对系统中各菌群的空间数量分布规律与各污染物区域间的去除率做T检验分析发现:细菌、放线菌与COD的去除效果相关（P<0.01,r=0.96,P<0.05,r=0.91）;细菌与NH₄⁺-N的去除效果相关（P<0.05,r=0.88）;细菌、真菌、放线菌与TP的去除之间都并无一定的相关性,这反映处人工湿地除磷主要与基质吸附有关;放线菌、真菌与SMX的去除效果相关（P<0.05,r=0.94;P<0.01,r=0.96）,且真菌与之相关性更为显著。对脱氢酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶的酶活性也同步进行持续性监测。研究发现,随着季节的温度降低,系统中脱氢酶活性对温度较为敏感,前后下降差别要比过氧化氢酶、多酚氧化酶明显。在沿床体水平方向上,脱氢酶的活性是先逐渐升高再降低,过氧化氢酶、多酚氧化酶的活性是逐渐降低的。在沿床体垂直方向上,脱氢酶的活性是逐渐降低的;过氧化氢酶活性在上层至中部是逐渐降低的,中部、下层的过氧化氢酶活性并无明显的差异;多酚氧化酶活性是先升高后降低。通过对系统中各酶活性的空间变化规律与各污染物区域间的去除率做T检验分析发现:脱氢酶活性、过氧化氢酶活性与COD去除呈相关性（P<0.05,r=0.88;P<0.01,r=0.98）,且过氧化氢酶活性与之去除相关性更强,作为COD去除效能指标更为可靠;脱氢酶活性、多酚氧化酶活性空间变化与SMX去除呈相关性（P<0.05,r=0.95;P<0.05,r=0.88）,脱氢酶活性作为SMX的去除效能指标更可靠。通过酶活性与污染物去除相关性分析,可以建立以酶活性高低作为某污染物去除效果的评价指标,也可有针对性改变该系统酶环境条件使之高效能去除。