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城市河流作为污水处理厂外排水的受纳水体,属于微污染河水,严重时发展成为黑臭水体。本文针对外排污水营养盐浓度水平较高、河道自净能力有限等现实问题,构建了复合介质人工浮岛净化系统,开展了对模拟和实际河水的净化研究,考察了进水污染浓度、水力停留时间和温度对处理效果的影响,分析了体系的微生物群落结构,结合实验结果,提出了一套基于复合介质型人工浮岛的微污染河流水体净化工艺方案,为浮岛的工程运用提供参考和理论依据。本文构建了一套以火山石、组合填料、硫铁矿和石灰石为复合介质的人工浮岛净化系统,浮岛植物采用美人蕉,直接栽种于火山石填料之上,浮床下悬挂直径150mm的组合填料,组合填料另一端与系统底部硫铁矿和石灰石混合填料相接。模拟河水研究中,系统最佳HRT为3 d时,随着污染浓度的增加,系统对污染物的去除效果仍较好,对TN、TP、NH4+-N、NO3--N和COD的平均去除率分别可达56.45%、68.47%、74.88%、52.13%、83.15%。府河原水除污研究中,低温下NH4+-N平均去除率可达74.35%,TN和NO3--N在低温下的处理效能明显低于常温环境,两种温度下COD的去除率均能达到70%以上,TP常温和低温下出水相差不大,平均出水浓度分别为0.08mg/L和0.05mg/L。不同温度条件下系统的微生物种群结构有明显差异,门分类水平上,常温和低温下的优势菌门分别为绿弯菌门（Chloroflexi）和放线菌门（Actinobacteria）;纲水平上,系统在常温环境中以Anaerolineae（厌氧绳菌纲）为主,低温环境中以Actinobacteria（放线菌纲）为主,与门水平结论一致;属分类水平上,反应体系的细菌多样性较高,可能存在很多潜在的新物种。根据实际现场调研,提出了一套基于复合介质型人工浮岛技术的生态沉淀塘工艺,用于强化微污染河水自净能力,在来水为劣五类水质条件下,非冬季出水达到地表Ⅳ水质标准,汛期和冬季出水达到地表Ⅴ水质标准。