人工湿地（CW）是自然界中温室气体的重要来源之一,CH4作为温室气体的重要成员,其单分子增温效益是CO2的20-30倍。因此,控制人工湿地CH4排放对减缓温室效应以及促进污水处理绿色技术的发展具有十分重要的意义。本研究探索微生物电化学方法对人工湿地甲烷排放进行调控,即:利用微生物燃料电池（MFC）与CW耦合开展CH4排放相关研究。通过构建室内人工湿地型微生物燃料电池（CW-MFC）耦合系统,在不同的运行模式下（续批模式和连续流模式）,探索了运行MFC以及植物根际位置对耦合系统甲烷排放通量、产电性能、污水去除效果优选法以及相关微生物学过程的影响。主要结论如下:甲烷排放方面。在CW中运行MFC,可以有效抑制CW的CH4排放。固定外电阻时,植物根际位于阴极时CH4通量排放更低。外电阻越小,对于抑制CW中CH4通量排放效果越佳。外电阻为50Ω和电路为开路时,产电组CH4排放通量均值分别达最小(根际在阳极:0.91 mg·m2·h-1,根际在阴极:0.60 mg·m2·h-1)和最大(根际在阳极:2.06 mg·m2·h-1,根际在阴极:2.15 mg·m2·h-1)。水力停留时间（HRT）越长,对于CW-MFC抑制CH4排放效果越显著。当HRT为24 h,对照组和产电组（根际在阳极和阴极）的CH4排放通量达最大分别为95.57、33.01和29.20 mg·m2·h-1,当HRT为96 h,反应器的CH4排放通量最小,分别为2.20、1.39和1.23 mg·m2·h-1。产电性能方面。植物根际位置对产电性能产生显著影响。固定外电阻时（除外电阻为1 KΩ和50Ω）,植物根际位于阳极时,功率密度、库伦效率（CE）和电流密度值更高。当外电阻为1 KΩ和50Ω时,对产电性能的影响不显著。当外电阻为50Ω时,植物根际位于阳极和位于阴极的CE分别达到最大为11.84%和11.99%。外电阻为1 KΩ时,输出功率密度达到最大值分别为73.32 m W·m-3和59.43 m W·m-3。随着HRT的延长,输出电压和CE整体呈现上升趋势。当HRT为96 h时,在植物根际位于阳极和阴极的CE均达到最大值分别为0.93%和0.76%。水处理效率方面。运行MFC对DO影响显著,植物根际位置对p H,DO的影响均不显著,ORP的变化与分布趋势与DO的大致相同。运行MFC显著提高了COD的去除率,产电组的COD去除率达到95%以上。三维荧光分析反应器出水中大量为可溶性微生物副产物和芳香蛋白物质,产电作用有强化该类物质去除。运行MFC和根际位置均对降解过程中出水的产物类型和浓度产生显著差异。随着HRT越长COD的去除效果越佳。微生物特性方面。扫描电子显微镜（SEM）结果显示:对照组中的细菌密度低于产电系统,植物根际位于阳极的菌群密度高于根际位于阴极。杆状细菌在产电反应器阳极占主导地位,阴极主要由球菌组成。运行MFC和植物根际位置以及外电阻和HRT均对细菌和古菌群落结构造成显著差异。细菌群落结构方面,探究外电阻时,在纲水平上Gammaproteobacteria和Nitrospira分别是产电组和对照组阴极的优势菌。Betaproteobacteri、Gammaproteobacteria和Deltaproteobacteria是反应器阳极的优势菌。在探究HRT时,反应器阴阳极的优势菌主要为:Betaproteobacteria、Alphaproteobacteria、Gammaproteobacteria、Planctomycetacia、Acidimicrobiia和Anaerolineae。古菌群落结构方面:探究外电阻时,在阳极目水平Methanosarcinales、Methanobacteriales和Desulfurococcales为反应器的优势菌;探究HRT时,Methanobacteriales、Methanosarcinales、Halobacteriales和Methanomicrobiales为反应器的优势菌。