目前,由于农村生活污水出水水质不达标引起的农村地区水环境污染问题引起了广泛的关注。但是农村地区人口密度小且村民居住分散,污水收集困难,且存在水质多变特性,导致出水水质不达标、运维费用高等问题。基于此,本文以农村生活污水为研究对象,在考察污水多变特性对A~2/O生物接触氧化工艺处理效果的影响基础上,重点探究了污水处理过程中微生物的响应机制,并提出了相应的调控策略,为农村生活污水高效且稳定处理提供了理论与技术支持。本文首先考通过实地调研和文献调研方式,对农村生活污水的水质水量、排放方式和规律进行总结归纳,得出农村生活污水多变特性中典型的四个特征:时变化、日变化、高浓度低流量、低浓度高流量。针对农村污水多变特征,选择A~2/O生物接触氧化法作为处理工艺。在稳态条件下,A~2/O生物接触氧化反应器对污水中污染物具有良好的去除效果,COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别达到92%、98%和70%,出水水质达到《城镇污水厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A的标准;微生物机理研究表明,反硝化作用关键酶（NAR、NIR、NOR、N2OR）和硝化作用关键酶（AMO、HAO）均保持着较高的活性;反硝化微生物（Acidovorax、Bacteroidetes、Thermomonas等）和硝化微生物（Erythrobacter、Sphingomonas、Nitrospira等）均保持着较高的相对丰度;同化硝酸盐还原作用（nasA、narB）、异化硝酸盐还原作用（nrfA）、反硝化作用（nar G、norB和nos Z）、硝化作用（amoA、hao）的关键功能基因均在反应器中被检出,有利于硝化和反硝化过程的顺利进行。在多变特性条件冲击下,反应器对污染物去除效果研究表明,在时变化、日变化以及高浓度低流量条件,对污染物去除效果并没有明显的影响。在低浓度高流量条件下,由于进水碳源不足,反应器对污水中TN的去除率降低且稳定性变差;微生物机理研究表明,在低浓度高流量条件下,反硝化作用关键酶活性与稳态条件相比均有不同程度的降幅,并且降低了反硝化微生物的相对丰度,包括Acidovorax、Bacteroidetes、Thermomonas等;氮代谢功能基因分析发现,具有反硝化功能的同化硝酸盐还原作用（nasA、narB）、异化硝酸盐还原作用（nrfA）和反硝化作用（narG、norB）关键基因的相对丰度占比与稳态条件相比也有不同程度下降。针对农村生活污水低浓度高流量特性对水处理系统产生较大冲击的问题,选用餐厨垃圾发酵液作为进水补充碳源,发现在补充投加碳源后,TN去除率显著提升,且TN去除率稳定性比稳态条件还要好;机理研究表明,补充投加餐厨垃圾发酵液之后,反硝化作用关键酶的酶活性与低浓度高流量条件相比均有不同程度的提升,微生物种群结构的丰富度比低浓度高流量条件下得到强化;同化硝酸盐还原作用（nasA）、异化硝酸盐还原作用（nrfA）和反硝化作用关键基因（narG、norB）的相对丰度与低浓度高流量条件相比均有不同程度上升。