污水处理厂尾水中的氮污染物浓度与地表水环境质量标准的矛盾越发突显,随尾水进入水环境的微塑料污染也不容忽视。人工湿地是一种具有高生态效应、低成本的污水处理工艺,常用于尾水深度处理,且运用该工艺去除微塑料的研究也越来越受到关注,但该工艺还存在脱氮效能欠佳、运行易受温度影响等问题。因此,稳定提升脱氮效能、明确污染物去除机理以及推动对微塑料去除的应用,这些是尾水型人工湿地当前的理论研究焦点和实际需求。本文利用硅酸盐陶粒、石英砂和砾石等材料作为基质,组合构建垂直流人工湿地小试系统,以湿地系统为研究对象。首先通过吸附实验探究三种基质材料的氨氮吸附特性;然后通过长期、典型周期运行,分析冬夏季节变化对湿地污染物去除效果的影响,通过氮平衡分析和高通量测序分析阐明污染物的去除机理;最后以调研结果为实验依据,探究聚丙烯短期暴露对垂直流人工湿地出水水质的影响和在人工湿地中的垂直迁移与去除情况。研究的主要结论如下:（1）在纯氨氮溶液和混合氨氮溶液中的饱和吸附量均为硅酸盐陶粒（48.50 mg/g、63.55 mg/g）＞砾石（26.96 mg/g、31.77 mg/g）＞石英砂（13.49 mg/g、26.92 mg/g）。动力学模型拟合结果表明陶粒和石英砂的吸附氨氮过程受到物理、化学过程控制;等温线模型拟合结果表明三种材料对氨氮的吸附都为多层、有利吸附。（2）冬夏季节更替引起的温度变化对三个垂直流人工湿地系统氮污染物的去除效果影响显著,尤其是夏季椰棕-陶粒组（CC-CW）、砾石-陶粒组（GC-CW）和砾石-石英砂组（GQ-CW）的NO3--N平均去除率分别较冬季提高了46.8%、31.9%、46.2%。CC-CW和GC-CW的抵御温度变化的能力和长期脱氮效能都优于GQ-CW,其中GQ-CW在长期运行过程中出现了明显的NO2--N累积情况（2.38±1.49 mg/L）。冬夏季三个湿地系统的COD平均去除率均稳定在91.6%以上。（3）在冬季典型周期内,三个湿地系统对氮污染物的降解明显滞后于夏季。三个湿地系统的氮污染物降解速率都为典型周期的第1天内最大,其中GQ-CW的氮污染物降解速率高于CC-CW和GC-CW,但脱氮能力最差。三个湿地系统在冬夏季典型周期内COD降解趋势相近,前6 h内去除率达到80%以上。三个湿地系统在冬季典型周期的N2O释放通量高于夏季,其中冬季GQ-CW的N2O释放通量显著高于CC-CW和GC-CW。（4）微生物硝化反硝化过程对氮的去除贡献最大,该过程的脱氮贡献率在CC-CW、GC-CW和GQ-CW系统中分别为60.2%、64.6%和43.3%。夏季升温可以提高微生物的多样性和丰富度,从而改善垂直流人工湿地系统的脱氮效果。变形菌门（Proteobacteria）,放线菌门（Actinobacteriota）,绿弯菌门（Chloroflexi）,拟杆菌门（Bacteroidota）在冬夏季都是主要优势菌门。除陶厄氏菌属（Thauera）是主要的反硝化优势菌属外,四球菌属（Tessaracoccus）和假黄色单胞菌属（Pseudoxanthomonas）也出现了富集现象。（5）污水厂中微塑料的调研结果表明尾水中微塑料浓度为17.30±1.56个/L。三个垂直流人工湿地系统中的聚丙烯均主要被截留于第一段基质0-10 cm处（截留率＞72%）,但在GC-CW的10-20 cm和20-30 cm基质区域中截留率仍有11.5%以上,因此聚丙烯在GC-CW垂直方向上的迁移深度显著大于CC-CW和GQ-CW。每个周期（5天）三个垂直流人工湿地系统对聚丙烯的去除率均大于98%,尤其是在CC-CW中的去除率为100%。聚丙烯的短期暴露对垂直流人工湿地系统COD、NH4+-N、NO3--N等污染物的去除无明显抑制作用。本文明确了垂直流人工湿地对污水厂尾水中常规污染物和典型微塑料的去除效果与机理,为垂直流人工湿地长期稳定运行提供了理论支撑,也为应用垂直流人工湿地去除微塑料提供了科学依据。