近年来，中国畜禽养殖业取得了巨大进步，在满足了人们对食物需求的同时，也对周边的生态环境带来了严重威胁。畜禽养殖废水排放量大、氮磷等营养物质含量高，已成为中国水体氮磷污染的重要来源。如何减少畜禽养殖废水中氮磷营养物质的排放，是流域水污染源头控制的重要途径。目前，各种物理、化学方法虽理论研究较多，但在实际应用中存在投资大、运行复杂、二次污染等问题。生态浮岛技术是一种新型的生态处理方法，因具有投资少，能创收、美化环境及无二次污染等优点。因而，结合近年来关于生态浮岛技术用于净化废水中氮磷差异性的研究，拓展此技术在畜禽养殖废水处理中的发展方向，并探究其在畜禽养殖废水中的净化机制。
　　（1）为了选择适合不同氮磷浓度的生态浮岛优势水生植物，选取水芹、凤眼莲、西伯利亚鸢尾、再力花、黄菖蒲5种挺水植物和粉绿狐尾藻、伊乐藻、金鱼藻3种沉水植物，通过模拟实验考察了这8种植物在不同氮磷浓度条件下的生长特征及其对水中氨氮（NH4+-N）、总磷（TP）、COD的去除效率，并对其进行曲线回归及主成分分析，综合评价不同水生植物对畜禽养殖废水中氮磷的净化功能。结果表明，凤眼莲、再力花在较低氮磷水平（NH4+-N：80~120mg/L，TP：8~16mg/L）下去除能力明显高于其他水生植物；水芹和黄菖蒲在较高氮磷水平（NH4+-N：180~220mg/L，TP：30~35mg/L）下去除效果较好，并具有良好的适应能力；沉水植物中粉绿狐尾藻净化效果较好，生物量增长显著（P<0.05）；凤眼莲在实验过程中虽净化能力良好，但易引发次生环境问题，应谨慎选择，因地制宜。
　　（2）利用微型生态浮岛实验研究了8种不同植物对养殖废水的净化效果与水体胞外酶及微生物群落活性的关系，目的是研究影响生态浮岛系统净化能力的关键因素，探究不同植物系统中去除污染物的作用机制，为从宏观角度提高生态浮岛系统污染治理效能提供理论支持和科学依据。研究表明：水芹、再力花和黄菖蒲三种植物对NH4+-N、TP、COD均表现出较好的净化效果；脲酶、碱性磷酸酶和?-葡萄糖苷酶活性与NH4+-N、TP、COD浓度变化呈显著负相关（P<0.05），同时与各组植物根系的发达程度呈显著正相关（P<0.05）；在此系统中微生物优势物种为变形菌门，参与降解污染物较多的为变形菌门Alphaproteobacteria纲，Bacteroidia纲和拟杆菌门。
　　（3）以水芹为例，对水生植物根系在高低浓度氮磷环境中的转录组进行测序，通过建库测序与组装、Unigene功能注释、差异表达基因的分析来探究基因层面下水生植物面对不同氮磷浓度基因表达上的差异。结果发现参与新陈代谢有关的代谢途径最多，其小类的代谢通路中参与全局及概要相关代谢通路占比最大。对三组样品进行两两比较（LNP vs CK、HNP vs CK、LNP vs HNP），上调基因数量均小于下调基因数量。考察LNP vs CK、HNP vs CK、LNP vs HNP，三者分别注释到401、389和404条。水芹根系在不同氮磷浓度下的2组样品和对照样品的差异基因主要体现在核糖核酸中，将2组样品相对比，其差异表达基因主要是在核糖核酸和光合作用及其相关蛋白的合成。