人工介质富集微生物是一种新型的水体生物-生态防护水质改善技术，主要用于富营养化水体和微污染水源地水质净化。本文在太湖梅梁湾开展了湖区人工介质水源地水质改善的中试研究，取得了以下主要结果： 对人工介质进行了筛选，3种人工介质中，组合介质的生物量和生物活性最高，无纺布介质其次，弹性介质最低。组合介质对TN、氨氮、TP、COD<,Mn>、Chl-α的平均去除率最大，分别为29.71﹪、33.0﹪、61.2﹪、18.7﹪、62.8﹪，对微囊藻毒素去除效果高于弹性介质和无纺布介质，因此组合介质是富营养化水源地水质改善技术应用较为理想的人工介质。 组合介质密度从15.6﹪(介质所占体积/水体积)增加到38﹪时，对有机物、藻类浮游植物密度、生物量、Chl-α以及多氯联苯(PCBs)、多环芳烃(PAHs)、酞酸酯(PAEs)等微量有机污染物的去除率有所增加。当HRT从3d增加到5d时，对有机物、藻类浮游植物密度、生物量、Chl-α以及PCBs、PAHs、PAEs、硝基苯、1，2,4-三氯苯、阿特拉津等微量有机污染物的去除率明显增加；HRT从5d增加到7d时，去除率增加得不明显。 增加水流速度没有降低TOC、DOC、COD<,Mn>和Chl-α的去除效果，NH<+><,4>-N和NO<-><,2>-N的去除效果有所提高，FN、DTN、SS的去除效果有所降低，增加水流速度后，消除了池内溶解氧和氧化还原电位的分层现象，强化了生物降解作用。人工介质可提高水体透明度和水下光照强度，通过人工介质富集微生物的方法可明显改善太湖梅梁湾水源地水质。 通过现代分子生物学技术分析发现，人工介质上有假单胞菌属(Pseudomonas sp.)和芽孢杆菌属(Bacillus sp.)的富集，组合介质富集效果较其他两种介质明显；介质上溶藻菌、硝酸细菌、亚硝酸细菌的分布均为中端平均丰度高于进水端和出水端的平均丰度，上层和中层样本的溶藻菌含量较下层样本含量多，介质上细菌总数比湖水中细菌总数高出7个数量级。说明人工介质对湖水中的土著微生物进行了大量富集。生物量和生物活性在不同位置存在的差异，可为人工介质的优化布置提供理论依据。 组合介质为原生动物提供了附着生长的场所，介质上鞭毛虫、纤毛虫和肉足虫数量较水体中数量高出许多，组合介质对藻类去除途径是利用介质具有的较大的比表面积对藻类进行附着，藻类被介质上富集的溶藻菌进行溶藻，释放出藻细胞内毒素，溶藻菌对藻毒素也有一定的降解作用；对有机物去除途径主要是通过富集的微生物对有机污染物进行生物降解；对氮磷的去除主要通过硝化作用将氨氮氧化为硝态氮，通过反硝化作用去除部分总氮，沉淀作用可去除部分颗粒态氮磷，微生物同化作用和老化脱落的生物膜沉淀到池底也可去除部分氮磷。浮游动物、原生动物和后生动物等捕食也是去除藻类和有机颗粒的途径之一，组合介质上富集的微生物对水质的净化起主要作用。 太湖梅梁湾水源地水体中PCBs、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、硝基苯、1，2,4一三氯苯、阿特拉津浓度达到了《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》中规定的要求，PAHs浓度为9.06～15.57μtg/L，邻苯二甲酸二(2-乙基已基)酯(DEHP)浓度为9.0～12.0μg/L，超过了PAI-Is<0.2p.g/L、DEHP<8μg/L的规定，经过组合介质净化后的水质有所改善，DEHP达到了限值的规定，PAHs浓度仍较高，说明梅梁湾水体已受到PAHs和DEHP等持久性有机物的污染。