随着城市化的快速发展,城市不透水土地面积增加导致雨水径流污染日渐加重。生物滞留设施作为常见的雨洪管理措施之一,对径流雨水具有良好的控制效果。煤矸石是一类选煤过程中产生的工业固体废物,具有良好的吸附性能。本研究选取预处理后的煤矸石作为生物滞留设施的改良基质,研究设施对径流污染物的去除效果,并探究设施控污效能与植物和微生物等生物特性间的关系。并进一步对煤矸石进行腐殖酸负载,研究腐殖酸负载煤矸石（C-H）改良的生物滞留设施对雨水径流水质的净化效果及设施生物特性。研究表明:不同填料组合的煤矸石改良生物滞留设施（PFB、PB、FB）的控污效能及生物特性优于传统设施（Control）。具体为:（1）煤矸石改良生物滞留设施中的TN和TP去除率（去除率＞98%）在不同进水浓度下均高于传统设施。随降雨重现期的增加,煤矸石改良设施及传统设施对TN、COD的去除率总体呈下降趋势,TP的去除率则呈先上升后下降的趋势。煤矸石改良设施在较短落干期（2 d、4 d）对各污染物的去除率高于传统设施,由于长期干旱降低微生物活性,设施随落干期延长对TP、COD的去除率呈下降趋势。煤矸石改良设施重金属Zn、Cu、Pb的平均出水浓度均低于传统设施。PFB组对径流污染的控污效能最佳。（2）设施植被八宝景天中重金属含量的顺序均依次为PFB＞PB＞FB＞Control,而基质层重金属含量则呈相反趋势。煤矸石基质中八宝景天重金属的富集系数（BCF）较沙壤土均提升显著,吸收基质中累积的污染物以延长设施运行寿命。煤矸石能缓解八宝景天重金属胁迫生物滞留中的丙二醛（MDA）含量和过氧化物酶（POD）活性均低于传统设施。（3）煤矸石不仅能提高微生物群落的丰富度、多样性和稳定性,还可促进优势菌门（变形菌门、拟杆菌门等）以进一步提高控污效能。煤矸石基质层以变形菌门、绿弯菌门和拟杆菌门为主,其中变形菌门对营养元素的竞争能力强于髌骨细菌门。不同填料配比下的C-H改良生物滞留设施（15L、30L、15H、30H）在常规及高浓度进水下的控污效能及生物特性相比传统设施（Control）显著提升。具体为:（1）随降雨重现期的增加,C-H改良设施及传统设施对径流污染物的去除率总体呈下降趋势。C-H改良设施对TP、TN、NH4+-N的去除率在不同重现期下均优于传统设施,而对COD的去除率则相对较低。C-H改良设施重金属出水浓度在不同重现期下均低于传统设施。随降雨落干期延长,生物滞留设施对常规污染物的去除率总体呈先升高后降低的趋势并5 d落干期时控污效能达到最佳。C-H改良设施对TP、TN、NH4+-N的去除率在不同落干期均高于传统设施。生物滞留设施的重金属出水浓度随降雨落干期延长而上升,在较长落干期下C-H改良设施对重金属的控制效果较好且稳定。综合来看,30%C-H添加量的改良设施的控污效能最佳。（2）C-H改良设施中小叶黄杨株高、叶片数、生物量等生长指标较传统设施均有提高,而根冠比则降低,高浓度进水对上述指标无显著影响。相比传统设施,C-H改良设施小叶黄杨总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸等含量显著提升并在高浓度进水下进一步提升,而过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性则显著降低。设施植被小叶黄杨中重金属含量的顺序均依次为30L＞30H＞15L＞15H＞Control,而基质层重金属含量的顺序依次为30H＞15H＞30L＞15L＞Control。此外,C-H改良设施小叶黄杨重金属的BCF较传统设施均提升显著,而在高浓度进水条件下降低。（3）C-H能提高生物滞留设施中微生物群落的丰富度和多样性,而降低微生物群落均匀度。C-H改良设施中拟杆菌相对丰度高于传统设施,其中变形菌门、拟杆菌门等脱氮除磷作用有助于水质净化。综上所述,煤矸石和C-H作为煤矸石基填料均能显著提高生物滞留设施的控污效能,维持生态系统稳定性并保证设施长效运行。本研究不仅为煤矸石资源化利用提供的新途径,还为提高生物滞留设施的径流控制效果提供具有良好经济、社会效益和环境友好的新方案。