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高效藻塘藻菌共生系统与人工湿地已成为低成本水处理技术的重要选择之一。构建高效藻塘与复合型富氧人工湿地耦合生态系统，形成藻类-细菌-湿地沉水植物的代谢共生体系和自动增氧人工湿地对重金属协同进化过程。通过实验分析耦合系统中影响重金属去除的因素，对比各种组合下重金属去除效果，确定耦合系统运行优化参数。结合实验数据及理论分析表明：高效藻塘的藻浓度与重金属去除效果具有直接联系，温度、光照和氮磷比等环境因素通过影响高效藻塘中的藻菌的生长，间接的影响重金属去除效果。温度与光照强度是影响藻浓度增殖的显著性影响因素，光照时间与氮磷比不是影响藻浓度增殖的显著性影响因素。人工湿地中基质对重金属的吸附量随进水pH升高而增大，湿地填充的三种基质对三种重金属的吸附量大小顺序为黄沙>细石英砂>粗石英砂。喷灌进水对重金属的去除效果优于滴灌进水，单位重量下美人蕉的根吸收富集量要远大于茎叶的富集量。滴灌进水下美人蕉根富集重金属量大于喷淋进水下根的富集量，但喷淋进水下茎叶的富集量大于滴灌进水富集量。经过耦合系统处理后，生活废水中的Zn、Cr、Pb三种重金属的平均去除率达到94.4%、93.2%、98.8%，高效的去除了废水中的重金属。耦合系统三个处理单元中高效藻塘起主要作用，去除重金属量最多，约占总去除量的60%。在高效藻塘中，重金属的去除主要是依靠藻类的吸附代谢，Zn、Cr、Pb三种重金属依靠沉淀及微生物代谢作用去除的比例依次为8.7%、21.4%、19.1%。在16000cells·mL-1藻浓度下，单位体积的高效藻塘藻类对铬、锌铅的最终吸附量分别为352.74ug、2657.28ug、1443.86ug。1g干藻粉能吸附铬、锌、铅的平局量分别为0.92mg、4.34mg、2.05mg，整个预处理池干藻吸附的重金属量基本等于水中重金属的去除总量，表明冬季利用藻粉能够去除废水中的重金属。滴灌进水下美人蕉根部每千克富集Zn、Cr、Pb的量分别为925.6mg、261.6mg、494.1mg，均高于喷灌进水下Zn、Cr、Pb的540.9mg、86.1mg、352.3mg富集量，在滴灌进水下茎叶中重金属含量相对于空白对照无明显增长，喷灌进水下茎叶重金属富集量远远高于滴灌，Zn、Cr、Pb的富集量分别为113.6mg、64.5mg、31.1mg。