人工湿地处理系统已经成为城市污水厂尾水的深度处理及河流湖泊水的净化的主要工艺,针对寒区冬季低温条件下人工湿地中微生物活性下降,以致污染物去除效率下降的问题,以寒区垂直潜流人工湿地污水处理系统为研究对象,在低温4-7℃条件下,从微生物的角度出发,探究低温条件下潜流人工湿地处理效能及内部微生物分布情况;筛选出耐低温优势菌株,将其构建为具有较高降解效能的复合菌剂;投加到模拟人工湿地系统中强化低温条件下处理效果,探究菌剂的最佳投加量,并对比菌剂投加前后的微生物种群分布变化。研究结果如下:低温条件下潜流人工湿地启动时间相较常温条件下长10 d左右,达到稳定运行后常温温人工湿地COD、氨氮、总氮处理效率分别为80%、48%、38%,低温人工湿地处理效率仅为74%、17%、27%;微生物种群分布方面,低温条件下潜流人工湿地模拟装置内部各层的细菌含量均较常温条件下相比少1至2个数量级。除碳菌,氨化菌,亚硝化菌,硝化菌,反硝化菌各筛选出两株效能较优的菌株;脱氮菌剂最佳复配比例为氨化菌:亚硝化菌:硝化菌:反硝化菌=2:3:1:2,氨氮和总氮去除率分别为16.59%和17.86%;复合菌剂最佳复配比例为除碳菌:脱氮菌剂=4:1,COD、氨氮和总氮的去除率分别为28.81%,21.34%和18.59%。低温潜流人工湿地模拟装置中投加菌剂量为装置容积0.5%时,COD,氨氮及总氮的去除率分别可提高4.06%、5.78%、7.69%。但投加10 d后,各指标去除率有所下降,应以10 d为周期反复投加;最佳投加量为装置容积的1%,总氮可达一级A标准,COD去除率可达80%以上,投加复合菌剂后强化组内氨化菌、亚硝化菌、硝化菌、反硝化菌数量在装置各层中均较投加前有不同程度的增长。