近年来,随着我国黑臭水体整治工作的开展,绝大部分黑臭水体已完成治理,然而,部分水体溶解氧（Dissolved oxygen,DO）偏低、氮硫等污染物浓度较高,导致水体存在返黑返臭风险。因此,我国未来黑臭水体治理的重心将转变成对修复后黑臭水体水质的长效保持,通过生态修复技术强化河道生态的原位自净功能。由于种植沉水植物能够有效改善水体DO环境,提高生态系统多样性,从而加强系统对外源污染的耐负荷能力,因此逐渐成为一种高效稳定节能的治理技术。本研究以河道生态系统中的氮硫污染物为主要研究对象。通过对河涌沉积物中不同曝气条件,不同硫酸盐浓度下的硫酸盐还原特性,探究S2-和H2S产生的边界条件,为下一阶段的模拟湿地实验确定合适的硫酸根浓度范围。在模拟实验中,从种植沉水植物后的DO变化、修复效果以及污染物的迁移转化规律等方面研究了沉水植物苦草（Vallisneria natans）对于强化生态系统原位自净功能的贡献,并基于16S r RNA微生物测序分析,结合实际生态修复工程的监测,对种植与未种植沉水植物的系统,在不同氮硫污染下功能微生物的响应规律进行探究,探索构建生态修复的物质循环和微生物作用机制。（1）探究了不同硫酸根浓度,不同曝气条件下河道沉积物中硫酸盐还原特性,以及硫酸盐还原菌（Sulfate reducing bacteria,SRB）等相关微生物的响应规律。结果表明,不曝气条件下,初始SO42-浓度为589.68 mg/L时,平均还原速率最快(V=18.31mg L-1h-1)。而外加曝气后,低浓度硫酸盐还原被抑制,而高浓度SO42-体系停止曝气后,S2-和H2S又逐渐生成。微生物测序结果表明,不同浓度SO42-与不同曝气条件下微生物群落结构差异显著。（2）在模拟人工湿地中研究了不同进水浓度（7.5、15、22.5、30 mg N/L）NH4+-N对DO的影响机制、氮硫污染物的迁移转化及微生物群落特征。结果表明,沉水植物组DO的恢复速率为0.027-0.07 mg L-1h-1,NH4+-N的去除率最高达90%以上。同时,当DO浓度低于1 mg/L,硫酸盐浓度超过100 mg/L时,S2-产生积累,并转化成Fe S和H2S。16S r RNA测序分析显示,30天后,两种沉积物中的微生物多样性均有所下降,而叶片生物膜中的微生物多样性增加了16.42%,其中以硝化菌丰度的提高最为明显。（3）在实际工程应用的研究中,选取了种植苦草的三处广州市典型河涌进行水质监测,对新市涌进行了24小时的连续监测,并对不同位点的底泥、沉水植物叶片与水体进行微生物分析。结果表明,苦草能够有效应对内源污染的释放,并对外源污染输入具有一定的去除效果。16S r RNA测序分析表明,同一河段沉积物、叶片和水体具有不同的微生物群落结构。苦草抑制了蓝藻（Cyanobacteria）在水体和沉积物中的繁殖。氮硫循环等相关功能菌具有区域性分布特征。