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人工湿地（CWs）是模拟自然净水过程的水处理系统,被认为是连接废水系统与生态开放水域的关键屏障。微纳塑料存在于各类环境介质中,通过雨水冲刷和污水排放不断转移至地表径流和污水管网,最终汇入人工湿地系统,影响脱氮过程。目前,国内外关于微纳塑料对人工湿地系统脱氮过程影响机制研究尚处于起步阶段。基于此,本研究采用不同粒径（50nm、100μm、1000μm）不同浓度（0、10μg/L、100μg/L、1000μg/L）的典型塑料（聚苯乙烯）颗粒对人工湿地模拟装置进行为期370天的累积探究实验,并利用荧光染色、电化学、同位素示踪、酶谱学、16S扩增子测序、宏基因组学等多学科方法,从人工湿地宏观基质特征到微观微生物群落及代谢响应方面对微纳塑料影响人工湿地系统脱氮机制进行全面探究。取得的主要研究成果及发现如下:（1）通过对宏观脱氮效能及N2O释放情况探究发现,微纳塑料在人工湿地系统中长期（大于80天）累积会对硝化过程产生不可逆的负面影响;对于反硝化过程,不同粒径塑料颗粒具有不同的干扰效果,如毫米级塑料颗粒各浓度组无明显差异,微米级塑料颗粒对反硝化过程表现出促进作用,纳米塑料累积对反硝化过程表现为抑制。同时,各粒径塑料均可抑制氨氧化、硝化耦合反硝化、反硝化过程中N2O的释放,但会促进硝化细菌反硝化过程N2O的释放。综合来看,微纳塑料累积可减缓湿地系统N2O的生成和释放,减缓程度与塑料浓度成正比,与粒径成反比。（2）通过观察人工湿地系统内部宏观基质特征改变发现,毫/微米塑料颗粒表面生物膜胞外总有机碳含量较充分,但总蛋白含量较低;与之相对,纳米塑料处理组的砾石表面生物膜胞外有机碳及总蛋白的分泌均受到显著的抑制。另外,微/毫米粒径塑料颗粒的长期累积导致人工湿地系统基质电阻率升高,湿地堵塞问题加剧,使得系统氧传质系数升高,氧气消耗速率（OUR）加快。人工湿地系统OUR加快会影响湿地系统硝化过程顺利进行,同时促进反硝化过程,进而干预脱氮效能。（3）进一步分析湿地系统内部微观微生物群落特征发现,微纳塑料累积作为确定性干扰因素,加速了人工湿地系统中微生物群落演替进程,促使其向多样性及丰度降低、优势菌种突出的方向发展;微生物群落互作关系的共现网络分析结果表明,微纳塑料累积使微生物互作共现网络更具有“小世界”属性及模块化特性,并对人工湿地系统微生物生态位产生了显著影响。微纳塑料累积同时也影响了人工湿地系统微生物生长演替规律,其中纳米塑料对大部分硝化细菌（如Nitrospira属和Nitrosomonas属）表现为抑制,但对大部分反硝化细菌（Dechloromonas属、Thauera属和Zoogloea属）和氨氧化古菌（如Nitrososphaeria纲）无明显负面影响;毫/微米粒径塑料处理组中的部分硝化细菌在实验后期呈现相对丰度下降趋势（如Ellin6067 sp.降低了64.6-67.9%）,但对反硝化细菌丰度表现出显著的富集效应（如Dechloromonas属、Thauera属和Zoogloea属分别增加了5-15倍、4-6倍和3-7倍）。（4）通过探究微纳塑料与微生物相互作用关系以及深入剖析微生物代谢过程的响应情况后发现,不同的作用方式导致了对微生物代谢过程不同的影响情况。首先,对于硝化微生物,毫/微米塑料颗粒处理组对amo A/B/C和hao功能基因丰度及对应蛋白酶（AMO）活性表现为增加趋势,但纳米塑料则均表现为负面影响;HAO蛋白酶活性在三组塑料颗粒处理组均表现为显著削弱趋势。对于反硝化微生物,在微纳塑料累积诱导下,nar G/H/I功能基因丰度均呈显著减少趋势,而nir K/S、nor B/C、nos Z丰度在各粒径组均表现为增加趋势;与之相反,对应功能基因编译的蛋白酶活性,NAR在各粒径组均表现为活性上升,NIR、NOR、N2OR均表现为活性下降。通过对能源物质（ATP和NADH）代谢响应分析发现,微纳塑料长期累积对糖酵解过程产生了显著影响。其中,hk、pfk、pk、gap功能基因丰度与对应的蛋白酶HK、PFK、PK、GAPDH活性均表现出下调趋势;通过对微生物ATP及NADH定量发现,ATP和NADH含量在毫/微米组均表现为上升,仅在纳米塑料处理组表现为显著下降;通过对ETSA分析发现,毫/微米塑料颗粒累积对微生物电化学活性具有显著促进作用,纳米粒径塑料则仍表现为显著抑制。（5）利用统计方法及结构方程模型构建等分析手段对微纳塑料影响人工湿地脱氮的关键影响因子进行识别。结果表明,在微纳塑料长期累积的情况下,相比于“浓度变量”引起的影响程度,微纳塑料“粒径”因素的影响更为显著;在高浓度微纳塑料累积干预下,氧消耗速率加快、硝化细菌种群结构发生改变及丰度降低、氮代谢（AMO、HAO、NAR、NIR、NOR、N2OR）和糖酵解代谢（HK、PFK、PK、GAPDH）关键蛋白酶活性下降是四个引起湿地脱氮效能改变的关键因子。总之,本研究以人工湿地系统为研究载体,探究微纳塑料对其脱氮过程的影响机制,本文结果可拓展人们对新兴污染物与脱氮过程内在关联的认知,为微纳塑料在湿地及淡水生态系统领域的研究增加新的认识基础。