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人工湿地是一种生态处理技术,具有投资成本低,便于维护管理,适用于多种废水的处理等优点,目前在全世界范围广泛的应用,但是传统湿地在处理低C/N废水时脱氮除磷效果差。本研究构建了生物炭联合电化学强化的人工湿地系统,首先考察了生物炭以及电化学脱氮除磷的效果,随后考察了不同HRT、电流密度以及C/N对生物炭-电化学强化的人工湿地系统的影响,同时分析了系统植物的生长生理指标以及基质微生物的活性和反硝化强度,通过高通量测序、FITR以及XPS等深入解析了系统脱氮除磷的机制。构建了生物炭以及电化学强化的四个人工湿地系统,首先考察了生物炭和电化学强化湿地系统脱氮除磷性能的效能,结果发现生物炭强化显著提高了人工湿地对氨氮、硝态氮以及总氮的去除效率,但是不利总磷的去除,生物炭对TN去除的贡献为25.07-33.33%;电化学强化不利于氨氮的去除,但是电化学强化显著提高硝态氮和总氮的去除效率,电化学对TN去除的贡献为27.64-30.16%。生物炭联合电化学强化湿地系统（E-BFCW）出水总氮的满足地表IV类水的水质要求（HRT=12 h）,出水总磷的浓度都满足地表III类水的水质要求。电流密度以及HRT都影响E-BFCW的脱氮效率,电流密度为0.0531mA/cm2,TN的去除效率最高,HRT与TN的去除率呈现显著的正相关,对TP的去除没有显著影响。C/N直接影响硝态氮的去除效率,C/N低导致亚硝态氮大量累积。四个湿地系统植物的生长以及生理指标存在差异,生物炭和电化学都影响着植物的生长,电化学强化系统植物体内的酶活性会略微升高,生物炭的添加可以缓和电化学的不利影响,MDA含量说明电化学不会损害植物细胞的细胞膜。生物炭和电化学都增强了基质微生物的活性,四个湿地系统上部的硝化强度都比较低,生物炭与电化学强化都提高了基质微生物的反硝化强度。微生物群落结构主要受电化学的影响,基质层的深度也影响着微生物群落结构。基于微生物群落结构以及电化学表征等手段深入解析了系统脱氮除磷机制,结果表明生物炭以及电化学作用都增加了反硝化菌属的丰度,电化学强化系统阴极区域富集了几种脱氮功能的微生物菌属:Hydrogenophag,Simplicispira,Rubrivivax,Proteiniclasticum和Thauera。其中Hydrogenophag为优势菌属,是一种基于氢气的自养反硝化细菌菌属。强化系统可能存在多种脱氮途径:异养反硝化、H2自养反硝化、Fe2+自养反硝化、厌氧氨氧化等。FTIR分析可知生物炭中的P=O键的含量明显增加,铁离子与生物炭形成络合结构,有利于磷酸盐的吸附。XPS的结果显示Fe3（PO4）2的沉淀和FeOOH的吸附作用是阳极区域磷去除主要的原因。