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由于在我国的一些地区,如城中村、城乡结合部和老旧城区缺乏对管网的建设,导致这些地区的生活污水分散式排放,无法集中收集并得到有效处理,造成水体黑臭现象严重。生物滤池作为黑臭水体治理生物修复技术之一,由于其具有高效率、低成本和无二次污染等优点被广泛应用,对我国部分地区黑臭水体进行修复时取得了一定的效果,但是对有机物的去除效果仍不理想,这是因为对有机物的关注多集中在BOD和COD等指标上,这些指标很难体现出生物法净化黑臭水体过程中溶解性有机质（Dissolved Organic Matter,DOM）的组分、含量和结构特征的变化;其次,市面上的生物载体存在着生物相容性低、比表面积小、吸附效果差和易老化等缺陷。针对上述问题,本文设计了两套多介质生物滤池并对载体进行了改性,强化了载体性能,有效的去除了黑臭水体中的COD、氨氮以及DOM等污染物。本文对市面上的生物载体进行了改性,利用光谱技术和PARAFAC分析方法研究了基于改性生物载体的BF1（Biofilter 1）系统和基于市面上未改性载体的BF2（Biofilter 2）系统在不同水力负荷（Hydraulic loading rate,HLR）条件下对常规污染物（COD、TOC、TN、NH4+-N、TP、TSS）的去除效果以及对DOM组分和结构特征的影响,并分析了污染物的去除机理。本研究首先对市面上的载体进行了改性,改性后的载体内部有不同大小的孔,孔径为0.3-5 mm,这些孔分别扮演者不同的角色,大孔主要用来防止载体堵塞并且具有良好的接触性,中孔和微孔主要用来对微生物菌剂进行固定,增强载体与微生物的结合能力。改性后的载体的湿密度接近于水的密度,平均为1.0 g/cm3。实验过程中可以发现,微生物载体内部形成了一个良好的厌氧环境,能够发生反硝化反应,因此,生物滤池内部能够实现同时发发生氧化、硝化和反硝化作用,高效去除污染物,同时降低了运行成本。通过对比BF1和BF2运行效果发现,随着HLR的增加,两套系统对污染物的去除率均呈现出先上升后下降的趋势,BF1的去除效果优于BF2,且BF1系统中的改性载体抗冲击负荷能力强于BF2系统中未改性载体。三维荧光光谱研究发现,BF1和BF2系统均能够发现四个荧光峰（一个类腐殖酸峰、一个类富里酸峰和两个类蛋白峰）,四个峰的强度在处理之后均有不同程度的降低,其中类蛋白峰降低最明显。随着HLR从0.8m3/m2d增加至1.4 m3/m2d,四个峰的荧光强度呈现出先下降后上升的趋势,BF1系统在HLR=1.3 m3/m2d对DOM四个组分的去除效果最佳,而BF2系统在HLR=1.2 m3/m2d对DOM四个组分的去除效果最佳,且BF1系统对DOM的去除效果优于BF2系统。紫外可见光光谱和同步荧光光谱研究发现,BF1系统对类蛋白物质的去除效果优于BF2系统,经过两个系统的处理,DOM中富里酸的缩合度、芳香度和腐殖化程度升高且分子结构变得更复杂。EEMs-PARAFAC研究表明,BF1和BF2系统均能够分离出四种荧光组分,随着水力负荷的增加,四种组分的Fmax均呈现出先下降后上升的趋势,BF1系统对DOM的去除效果优于BF2系统微生物群落分析发现,BF1系统内的优势菌门种类（10种）多于BF2系统系统内的优势菌门种类（9种）,BF1系统以变形菌门、拟杆菌门、浮霉菌、和硝化螺菌门为主导,BF2系统以变形菌门、拟杆菌门、浮霉菌和食氢菌门为主导,且BF1系统内的脱氮除磷菌属丰度大于BF2系统;Shannon指数、Simpson指数、ACE指数和Chao 1指数表明,BF1系统微生物群落的多样性以及物种丰度大于BF2系统,推测BF1系统污染物去除效果优于BF2系统与菌门菌属的多样性和丰度有关;此外,BF1和BF2系统不同水力负荷条件下微生物多样性的变化表明,水力负荷对微生物的多样性产生了一定的影响。北京市平谷区前芮营村东断面（1）和果各庄东断面（2）生态修复工程,采用了生态浮岛-太阳能曝气-生态透水坝-生态驳岸联合技术对黑臭水体进行了治理,有效的去除了水体中COD、氨氮和TP,取得了良好的修复效果。通过参与北京市平谷黑臭水体修复工程,对黑臭水体有了更立体、更深刻的认识,为今后从事相关工作提供了宝贵的经验。