废水生物处理法（Biological treatment of wastewater）是利用微生物的生命代谢活动,对废水中呈悬浮或溶解态的有机污染物进行降解,使废水得以净化从而资源化再利用。由于微生物对温度较为敏感,导致温度直接影响到活性污泥中微生物的数量及活性,进而影响废水中污染物的去除效率。本研究通过设置三种不同策略以探究温度对活性污泥废水处理效率的影响及其变化规律,并运用高通量测序技术及宏基因组学方法分析温度变化对活性污泥中微生物群落结构和功能的影响。结果表明,在5-35℃范围内,污染物去除效率的整体趋势是随温度升高而加快,群落结构也会发生相应的变化;活性污泥微生物在低温条件下,活性受到严重抑制,TN和HN₃-H去除效率大幅降低,但总磷去除率仍保持在较高水平,在一定范围内温度对活性污泥微生物群落结构及废水处理效果具有较大影响。活性污泥中的胞外多聚物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）与温度呈负相关性,并且实验表明,活性污泥EPS与污泥沉降有着密切联系,二者之间呈正相关性。通过对各典型周期内的活性污泥样品的DNA提取、建库、测序以及数据过滤得到高质量数据并进行宏基因组学分析,与NCBI的NR（Version:2018-01-02）数据库进行比对分析,共鉴定出147个门类,2162个属及13015个物种;其中占主导地位的门主要包括:变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）等。通过对基因数目韦恩图、门水平物种相对丰度和属水平丰度聚类热图的比较发现,中高温条件有助于促进活性污泥中微生物群落的多样性提高废水处理效果,而低温条件对群落结构的稳定性具有较好维护作用。通过Unigenes与KEGG数据库进行比对,结果显示活性污泥微生物功能主要集中在新陈代谢（Metabolism）、遗传信息处理（Genetic Information Processing）、环境信息处理（Environmental Information Processing）和细胞过程（Cellular Processes）这四大块,并且各样品的活性污泥功能差异较小。宏基因组数据表明在一定温度范围内,活性污泥微生物的多样性有助于维护系统功能的稳定性,使得活性污泥在较大的温度变化后回到20℃的环境时仍能保持污水处理系统处于良好的运行状态。