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改革开放四十多年来,我国经济发展迅猛,工业、农业和其他来源的大量污水排放和废物倾倒致使全国河湖流域遭受严重富营养化过程,甚者形成黑臭水体,其滋生的微生物副产物污染周边空气,易导致个体或传染性疾病的爆发。大量外源性污染物的排入,导致了河湖水体生态失衡,控源截污技术措施的实施,可在短时间内消除黑臭现象。但黑臭水体治理的难点在于治理后的水质长效改善和保持,保证黑臭不反弹。底泥是各类污染物的“汇”和“源”,底泥中厌氧环境微生物呼吸不畅,降解有机物的功能微生物活性低,碳累积严重并持续释放等问题,容易引起黑臭水体内源性污染和反弹。因此,在河湖水体做好控源截污的前提下,底泥污染的内源治理是防治黑臭水体反弹的关键。本研究围绕黑臭底泥的原位修复展开,结合硝酸钙修复剂、微生物强化及低氧曝气技术缓解底泥内源污染。结果表明:30天实验期内,硝酸钙（2.5 g）+复合功能微生物（1 g）+间歇式低溶解氧曝气（0.1 m3/h,3 h/d）组成的集成式处理组（CN/CFM/LDA）对黑臭底泥的处理效果最宜。CN/CFM/LDA组上覆水与底泥间隙水的溶解氧ρ（DO）在30天实验期分别提升0.36和1.5倍,氧化还原电位（ORP）指标分别提升1.3倍和3.5倍。此外,CN/CFM/LDA组上覆水ρ（TN）和ρ（NH3-N）降解率分别为40.1%和67.4%,ρ（COD）和ρ（TOC）的降解率分别达92.2%和95.6%,底泥w（TN）、w（NH3-N）和酸挥发性氧化物w（AVS）去除率分别为53.5%、37.1%和94.14%,且颜色由深黑色逐渐转变为土黄色。由此可见,低氧调控对黑臭水体碳氮的同步去除有明显的促进作用。底泥氮素静态扩散实验结果表明:底泥中氮素释放量随温度的升高而升高,较低的温度有利于抑制污染物的扩散。且由于不同酸碱性条件下OH-与底泥硝化过程的中间产物如NO2-N及NO3-N相互竞争活性位点,使氮素在不同酸碱性条件下向水体扩散程度不同,投加硝酸钙将不可避免地使硝氮转化为氨氮并使体系氮素含量升高。根据NH4+-N和NO3--N的分布趋势,底泥形成NH4+-N氧化区、NH4+-N积累区和DNRA反应区。实验第30天,CN/CFM/LDA组中NH4+-N的平均还原率分别为94%、86%和88%,且底泥底部可能形成厌氧氨氧化或短程反硝化的区域以促使NO3--N向NH4+-N还原或直接转化并实现去除。高通量测序结果表明:CN/CFM/LDA组Ace、Shannon和Simpson多样性指数变化显著,表明低氧调控降低了底泥微生物群落的多样性,促进了优势微生物菌群的转化。高通量测序实验共鉴定出53门,不同处理组的优势菌种转化为变形杆菌门（Proteobacteria）,其中CN/CFM-5d、CN/CFM-40d、CN/CFM/LDA-5d和CN/CFM/LDA-40d的优势菌丰度分别为42.40%、37.55%、65.99%和74.17%。此外,Spearman相关分析进一步证实,大多数细菌与环境因素（包括DO、ORP和NH4+-N）的变化显著相关,逐渐改善的溶解氧条件间接为Thiobacillus提供了兼性厌氧环境,加快反硝化过程。16S功能预测结果表明,CN/CFM/LDA基因功能丰度的降低与微生物群落多样性的降低有一定的关系。低氧调控+硝酸钙修复方法可以提高硝化反硝化过程中微生物关键酶（92360）的数量,介导反硝化细菌的生长,提高关键酶的性能。此外,荧光RT-PCR分析显示,不同时期的实验样品各编码基因的总量均远高于原始样品。Pearson分析指出,napA-nirK、nirK-nosZ、narG-nirS和napA-nosZ具有显著相关性,在整个反硝化过程中,由NO3-至NO2-、NO和N2的每个步骤都有相关度较高的还原酶基因参与。总体来看,低氧调控下,采用硝酸钙和复合功能微生物对黑臭底泥具有良好的修复效果。