目前关于人工湿地的研究中，系统内部净化过程仍未完全明了，尤其是关于微生物净化机理的研究较少。本课题在进行潜流式人工湿地污染物去除主要影响因素及运行参数研究的同时，研究潜流式人工湿地系统内微生物种群的时空分布及水质净化机理，为通过优化工程设计及运行方式进一步提高微生物净化功能提供理论依据和指导。 试验结果表明组合基质人工湿地在水力负荷较小时表现出较高的有机物和氮磷去除效率，当水力负荷提高后去除率明显降低，而煤渣基质人工湿地在低水力负荷时去除率相对较低，但对水力负荷的变化有较好的抗冲击能力。人工湿地的前端对有机物去除的贡献率在50％以上，组合基质人工湿地中TN、NH<,4><+>-N、TP 的去除呈沿程降解，煤渣基质人工湿地中则是前部的贡献率较高，基质的不同影响氮、磷去除负荷分配。人工湿地总氮的去除效果随着C/N的的增加而增加，表明湿地中总体上作为脱氮的有机物缺乏。 试验结果表明人工湿地中上层细菌数量受温度变化的影响十分明显。细菌数量的空间分布研究表明潜流式人工湿地的前端为重点净化功能区域。水质条件、基质所吸附的营养物含量以及溶解氧条件对总细菌数量的影响并不明显，而基质类型对细菌数量有较大影响。硝化细菌和反硝化细菌数量受溶解氧条件的影响较为显著，在人工湿地中形成上、下分层的硝化与反硝化活性区域。细菌总数不是有机物降解的限制因子，硝化细菌数量与氨氮的去除效果之间有较显著的相关关系。