海水养殖尾水中含有过量的N、P等营养元素,其直接排放将带来一系列生态环境问题。人工湿地处理技术源于对自然湿地的模拟,可用于深度处理海水养殖尾水中的污染物,其具有净化效果好、出水水质稳定、氮和磷去除能力强、运转维护管理方便、工程基建和运行费用低、对负荷变化适应能力强、适于处理间歇排放的污水等优点,具有广阔的应用前景。本论文依托处理海水养殖尾水的两套复合垂直流人工湿地系统,重点研究人工湿地对氮、磷营养盐的去除效果,探讨湿地中基质对氮、磷的吸附能力,并利用高通量测序技术分析系统中微生物的群落组成和多样性,揭示其与脱氮的关系,以期为构建高效的基质-植物-微生物复合生态系统提供理论依据,主要研究结果如下:（1）小试人工湿地对NO₃^--N,NO₂^--N,NH₄⁺-N,TN和TP的去除率分别为92.77%,99.19%,99.65%,85.94%和48.94%,氮去除的主要区域为下行池,磷去除的主要区域为上行池。中试人工湿地对NO₃^--N,NO₂^--N,NH₄⁺-N,TN和TP的去除率分别为92.08%,-599.74%,94.48%,78.36%和75.90%,氮、磷去除的主要区域都为一级湿地。小试人工湿地对营养盐的去除效果更加稳定,推测中试人工湿地内部处于缺氧状态,两套人工湿地出水中无机氮的浓度均符合《海水养殖水排放要求》中的一级标准。（2）伪一级动力学方程,伪二级动力学方程以及Elovich方程均能够较好地描述3种填料对NH₄⁺-N和TP的吸附特征。细砂、煤渣、砾石的理论平衡NH₄⁺-N吸附量分别为100.928 mg·kg^-1、130.358 mg·kg^-1、96.924 mg·kg^-1,理论平衡磷吸附量分别为39.298 mg·kg^-1、96.916 mg·kg^-1、38.741 mg·kg^-1。化学因素是控制吸附速率的主要因素,煤渣对养殖尾水中NH₄⁺-N和磷的吸附效果最佳。（3）微生物的群落组成和多样性会影响湿地的净化效果。中试人工湿地系统的α多样性明显高于小试人工湿地系统,在同一系统内,植物根部的α多样性明显高于基质层,且植物根部的微生物组成与基质层具有显著差异。小试人工湿地中的优势菌门为变形菌门、拟杆菌门和绿弯菌门,中试人工湿地中的优势菌门为变形菌门、拟杆菌门、放线菌门和绿弯菌门。其中变形菌为人工湿地中的最主要门类,在两套系统中占比均大于50%,变形菌门在本研究中共发现3个纲,按丰度由高到低排列分别为α-变形菌纲、γ-变形菌纲和δ-变形菌纲。中试人工湿地基质下层放线菌门丰度较高,推测中试人工湿地下层存在营养物质缺乏的问题。本次测序中测出与脱氮相关的细菌共15个属,包括具有氨氧化功能的亚硝化单胞菌属和亚硝化螺菌属,具有硝化功能的硝化螺菌属,具有反硝化功能的不动杆菌属、假单胞菌属、芽孢杆菌属、脱氯单胞菌属、罗思河小杆菌属、索氏菌属、黄杆菌属、红球菌属、嗜酸菌属、嗜氢菌属、生丝微菌属和硫杆菌属。两套人工湿地系统均是反硝化菌占优势,且中试人工湿地中硝化细菌的丰度要高于小试人工湿地,综合脱氮效果与测序结果分析,推测中试人工湿地系统存在短程硝化-反硝化途径。