生物浮床技术作为一项传统的富营养化水体原位水质改善技术,由于具有直接从水体中去除污染物、充分利用水面而无需占用土地、适应较宽的水深范围、造价低廉且运行管理方便的等优点,目前在国内外的研究与应用日益增多。在生物浮床中净化主体是植物,主要依靠植物的吸收来去除氮、磷等营养物,生物量的限制阻碍了净化效果的进一步提高。本研究利用生态工程中“食物链物质循环原理”和“生物强化理论”,通过人工构筑共生生态机制和延长浮床生态的食物链,强化浮床微生物富集特性,构建了以“水生植物-水生动物-微生物膜”为主体的组合生态浮床,以期望大幅提高浮床的生态效应和生态净化功能。研究以太湖梅梁湾水源水为处理对象,考察组合生态浮床对其改善效果,并研究了组合生态浮床净化特性和净化机理。通过试验得出以下主要结论： 组合生态浮床技术对太湖梅梁湾富营养化水源水质有较明显的改善效果。组合生态浮床对富营养水源水中污染物的去除率随水体交换时间的增大而增加。当水体交换时间分别为3d、5d和7d时,其对TN的平均去除率分别为26.3％、38.3％和52.7％;对NH4+-N的平均去除率为19.7％、28％和33.7％;对TP的平均去除率为32.8％、46.8％和54.5％；对CODMn的平均去除率为20.6％、22.7％和25.2％；对TOC的平均去除率为28.1％、33.2％和49.2％；对Chl-α的平均去除率为25.3％、31.4％和56.6％。组合生态浮床对各污染物的去除负荷均随污染物浓度的增加而呈线性增加。当水力负荷分别为4.32、2.59及1.85m3/(m2·d)时,对TN的去除负荷分别为4.32,3.67及4.03g/(m2·d):TP的去除负荷分别为1.07,0.984和0.789g/(m2·d);TOC的去除负荷分别为15.1,10.2和11.2g/(m2·d):Chl-α的去除负荷分别为56.6,31.4和25.3mg/(m2·d)。组合生态浮床对原水中藻毒素具有显著的去除效果。在水体总藻毒素TMC-LR浓度0.54～3.85μg/L,胞外藻毒素EMC-LR浓度0.14～0.54μg/L,水体交换时间为7d的条件下,对TMC-LR和EMC-LR的去除率分别为77.4％和68％,且净化后源水藻毒素含量符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的水源地水质要求。 各级生物配置对组合生态浮床微生物富集特性及净化效果有重要影响。水生动物增强了组合生态浮床富集微生物的活性和硝化反硝化细菌的富集,并且水生动物对两者的影响较水生植物大。水生动物促进了微生物的硝化/反硝化活动,强化了氮的循环转化过程,提高了浮床系统对TN的去除能力。生物配置对微生物富集量影响不大,水生植物和水生动物对组合生态浮床微生物富集量的影响相当。水生植物通过吸收对氮的去除大于河蚬,其对磷的吸收作用大于水生动物。水生植物所累秘的氮磷均小于所去除氮磷的10％。水生植物对NH4+-N的去除作用与水生动物相当,水生动物对NO3--N的去除作用大于水生植物。生态浮床各级配置对TN的去除作用：人工介质>水生动物>水生植物。生态浮床各级配置对TP的去除作用：人工介质>水生植物>水生动物。生态浮床各级配置对有机物的去除作用：人工介质>水生动物≈水生植物。对CODMn的去除作用：人工介质>水生植物>水生动物：对TOC的去除作用：人工介质>水生动物>水生植物。生态浮床各级配置对藻类的去除作用：人工介质>水生植物>水生动物。 耦合各级生物配置营养负荷降解规律和水域水流状况的组合生态浮床净化模型,可较准确地模拟组合生态浮床系统改善水质的功能。组合生态浮床水生动植物生长规律遵循Logistic方程,计算得到空心菜及河蚬的Logistic参数为：环境容纳量26.31kg/m2和4.24kg/m2,内禀增长率0.032/d和0.0218/d。组合生态浮床人工介质的反硝化近似为零级反应,计算得到人工介质反硝化潜力为6.5×10-5g/h·片。 综上所述,组合生态浮床技术是改善富营养化水源水质的有效方法。