生活污水未经处理直接大量排放到江河湖海中,导致受纳水体发生水体富营养化已经成为当今社会一个严重的水环境问题。当前处理生活污水的技术方法多样化,其中人工湿地因为其运行费用低,净化效果好,观赏性强而受到越来越多的重视。去除生活污水中的氮可以有效的抑制水体富营养化的发生,人工湿地通过吸附、沉淀和转化的方式将污水中的氮去除。研究人工湿地对城市生活污水中氮的去除机理,对于提高人工湿地污水处理系统的脱氮效率具有重要意义。本课题为了研究复合型人工湿地对城市生活污水脱氮过程中,湿地植物,季节以及脱氮微生物三者的作用,对脱氮效果产生的影响。设计了进出水水质指标试验、硝化反硝化强度试验、脱氮微生物计数试验和湿地植物根系泌氧能力试验。分析气温、硝化反硝化强度对各形态氮去除效果的影响,硝化反硝化强度与植物根系泌氧能力之间可能存在的关系,植物根系泌氧能力对根际脱氮微生物的数量和分布造成的影响,探究复合型人工湿地对生活污水的净化效果和脱氮机制,主要结论如下：(1)人工湿地系统运行初期对污水中污染物的处理效果不稳定,但是处理效率比运行稳定之后高。系统对污水的pH有一定的缓冲能力,运行稳定后,对污水中TP去除率全年稳定在90%左右,NH3+-N去除率为85%,TN去除率为60%,COD去除率相对稳定,为60%左右。N02--N和NO3--N的去除效果与系统的水力停留时间有关。(2)系统对污染物的去除效率受到气温的影响,过高或者过低的气温都会降低系统的处理效果。在适宜的温度范围内,温度较高的6月和9月,植物生长旺盛,TP去除率最高接近100%,NH3+-N可达95%,TN和COD去除率最高均可达到70%,植物的生长状况也会影响系统对污染物的去除效果,植物生长旺盛期系统的处理效果明显优于植物衰败期。(3)气温的变化对复合型人工湿地的硝化反硝化作用强度产生影响,硝化作用强度受到气温的影响更大,垂直流下行池最高可达0.065mg/(kg·h)；上行池为0.06m/(kg·h)；水平潜流硝化作用强度稳定在0.04mg/(kg-h)；反硝化作用强度受高温影响较小,基本是随气温的上升而上升,水平潜流可达21mg/(kg·h)；垂直流下行池为8mg/(kg.h)；上行池为8.5mg/(kg.h)。同一单元中,反硝化作用强度明显高于硝化作用,这说明人工湿地污水处理系统脱氮的过程中,硝化作用是限制步骤。(4)植物种类的不同对湿地系统硝化反硝化作用强度有显著影响,根际硝化作用强度显著高于非根际(p<0.01),但是反硝化作用强度呈现相反的结果；水平潜流不同植物的根系泌氧作用对硝化和反硝化作用产生显著影响(p<0.01)；复合垂直流硝化作用强度显著高于水平潜流(p<0.01),反硝化作用强度却正好相反。(5)随着气温的降低,种植不同植物的复合型垂直流和水平潜流人工湿地单元根系和非根系脱氮微生物的数量也随之减少。亚硝化细菌和硝化细菌与反硝化细菌相比,更容易受到气温的影响。植物根际亚硝化细菌和硝化细菌数量明显高于非根际,但反硝化细菌数量明显比非根际低。根际脱氮微生物数量结果显示：复合垂直流灯芯草>美人蕉；水平潜流菖蒲>水葱>芦苇。(6)植物种类的不同,导致植物根系泌氧能力也会产生差异。本研究中复合垂直流植物根系泌氧能力：灯芯草>美人蕉；水平潜流水葱>菖蒲>芦苇。植物根际泌氧能力强,使得根际溶解氧含量相对较高,其根际亚硝化细菌和硝化细菌的数量相对较高,但反硝化细菌数量相对较低。植物根系泌氧能力的强弱差异对植物根际脱氮微生物的数量和分布有直接影响。