人工湿地是一种具广阔应用前景的水处理技术,其基本原理尽管已开始被人们所认识,但湿地中相关的生物学、化学过程等还未得到全面、细致的了解和掌握。人工湿地高效去污能力基于其独特而复杂的作用机制,生物膜在污染物的去除过程中有其特有的作用,生物膜的发育程度直接影响湿地系统的处理效率。在自然环境条件下,生物膜存在于几乎所有暴露于水中的固体表面上,污染物的传输、转移和最终归宿可能受污染物同生物膜的相互吸附作用,以及生物膜再移动作用的重要影响。本文以复合垂直流人工湿地和城市水体为实验场,进行了基质生物膜的空间分布、代谢特性、发育周期、降解性能和对五氯酚去除的研究。主要研究结果如下: 一、复合垂直流构建湿地中基质生物膜的研究1.　复合垂直流构建湿地(IVCW)中,基质生物膜的发育可以达到较高的程度,VSS 均值达21.8mg/g.干重。生物膜主要积累在基质表层,基质生物膜空间分布与好氧微生物和湿地植物根系的分布有关。下行池基质整体看,生物膜量、厚度、呼吸强度、脱氢酶活性及有机碳代谢能力都较上行池高。污水中的有机物主要在下行池中得到去除。从下行池基质表层到底层,污水中有机物得到逐级降解,总体下降62.7%,不同层次的贡献率不同,从表层到底层分别为26.93%、6.19%、11.33%、8.25%、9.96%,表层贡献率较大。　2.　不同发育程度的生物膜表现出的活性不相同;对有机碳的降解能力有着明显差异,从10d 到70d,生物膜对葡萄糖的降解率提高了5 倍。在湿地建成初期,如何促进生物膜的发育,提高生物膜的降解性能是提高系统处理效力的关键。生物膜最佳活性厚度为150μm。经过长期运转后,IVCW 基质最表层的生物膜厚度为最佳厚度的3-4 倍,基质最表层生物膜的大量积累不仅不利于处理效率的提高,反而易造成人工湿地的堵塞。　3.　IVCW 中,湿地植物的根系垂直看分布呈上高下低“T”型分布,而根系活性的空间分布特征,则呈上低下高的倒“T”型分布。细侧根的活性最高,为主根的1.68 倍;春季新根活性平均为冬季老根的10 倍,表现出根系随生育进程推进,