河流自净能力的研究对水污染的控制和水生态的恢复有重要的指导意义。生物作用是河流发挥自净能力最关键的部分，微生物的作用和水生动植物对污染的降解能力是不同的，同时生物结构的不同也会直接影响自净能力。因此，论文研究了不同生物结构在河流自净中的作用，并建立了自净能力与生物结构的关联性。
　　于2017年7~9月在清潩河城市干流段、农村支流段和农村干流段共9个点位进行了原位静态微生物降解系数的测算，水质指标包括COD，氨氮，总氮和总磷，并对特征河段进行了微生物高通量检测。于2017年和2019年7~9月进行了流域生物水生态调查，进行了流域水生植物，底栖生物和鱼类样品的采集分析和水环境因子的测定，并进行了宏观动态的沿程降解系数测算，分析了流域的水生生物的物种组成，群落结构，并研究大型水生生物对宏观自净的影响。结果表明：
　　（1）特征河段的微生物主要类群有小梨形菌属、热单胞杆菌属、花蕾杆菌、假单胞菌属等，绝大多数为常见的专性好氧菌。COD、NH3-N、TN和TP在水体中的降解原理不同，因此河流中占主导的好氧微生物群落对耗氧型污染物有更强的净化作用。在清潩河选取9个点位，采用原位静态降解系数计算自净能力，一组器材滴加氯化汞杀灭微生物，另一组不处理。结果表明，杀灭微生物的耗氧型污染物的降解能力明显降低。经过不同组的降解系数的对比计算，得出微生物对COD的降解起到了约76%的作用，对氨氮起到了48%的作用。
　　（2）清潩河干流的主要生物群落优势种有，水生生物：菹草、芦苇、篦齿眼子菜和金鱼藻；底栖生物：水丝蚓、摇蚊幼虫；鱼类：麦穗鱼、鲫鱼和中华鳑鲏。根据对生物多样性的分析，清潩河的水生植物、底栖生物和鱼类的Shannon-Winner平均值分别为1.165、0.743和1.538；Marglef物种丰富度平均值分别为0.926、0.532和0.352；Pielou均匀度平均值分别为0.776、0.550和0.869，其中底栖受到环境因素影响的程度最大。经过聚类分析，水生生物，底栖和鱼类的Shannon-Winner多样性指数能够代表水生生物结构特征。使用流域优势物种、生物多样性与COD、氨氮、总磷的沿程降解系数和DO的沿程衰减系数的RDA分析，表明，水生植物多样性对COD与氨氮的降解系数有较大的影响关系。底栖多样性对总磷的降解与DO的衰减有较大的关系。
　　（3）经过对清潩河流域生态修复前后的水质，生物多样性和降解系数的对比发现，整体上3者呈现正向关系。结合前文微生物与水生动植物的研究，说明在河流自净过程中不同的生物对不同的污染物的降解能力存在差异性，是导致河流具有自净能力不同的原因。