近年来,由于社会经济的快速发展,过量的氮、磷等营养盐被排放到自然水体中,使湖泊水体呈现富营养化,水质严重恶化,蓝藻水华频繁暴发,富营养化已经成为环境学界与生态学界普遍关注的问题。针对日益严重的湖泊富营养化问题,本论文选取太湖梅梁湾为沉积物采样点,采集沉积物及水样,分别添加固定化氮循环细菌、水生植物伊乐藻建立室内微宇宙,模拟生态修复,探讨了不同修复处理下氮素的迁移转化,研究了不同生态修复手段对氮循环过程的影响,分析了各生态修复柱中沉积物氧气侵蚀剖面、DO、pH变化和不同去除途径对氮素去除的贡献率,探讨了氮素转化机理。并在梅梁湾原位搭建了围隔,开展中试工程,研究了水生植物、微生物生态修复对水质的净化效果,主要结论如下：(1)沉水植物的存在会改变生态修复柱内的物理条件,随着光照强度的变化,植物的光合作用强度变化会导致水中溶解氧、pH的改变,植物光合作用产生的氧气可以经过植物组织被运输到根部,增加植物根部底泥溶解氧侵蚀深度,种植沉水植物的后,氧侵蚀深度增加到25mm。(2)相对于对照裸泥组,单独种植水生植物组、添加固定化微生物组的沉积物反硝化速率有明显提高,而共同添加了伊乐藻与固定化氮循环菌的试验柱中的反硝化速率最高。沉水植物和固定化微生物能有效促进沉积物中的反硝化作用的进行,有利于氮素去除。(3)在各生态修复的柱的N20排放通量存在显著性差异,添加了氮循环菌的生态修复柱的氧化亚氮排放通量高于为添加未添加氮循环细菌的生态修复柱。(4)比较各生态修复柱中添加的’5N在各生态修复柱底泥中的积累量,各生态修复柱底泥中的积累量各不相同。对照组的累积量最高,而共同添加了伊乐藻与固定化氮循环菌的试验柱中积累量最低。氮循环菌的添加增加了底泥中反硝化细菌的数量,促进了底泥中反硝化作用,从而降低了底泥中15NO3-的累积量。(5)氮质量平衡实验表明不同生态修复处理的生态模拟柱中的’5NO3-去除比例各不相同。对照组的15N03-去除比例最低。添加了沉水植物伊乐藻和氮循环微生物组15N03-去除比例最高。各生态模拟柱中通过植物吸收,土壤吸附沉降,反硝化途径去除的比例各不相同,反硝化是各实验柱中氮素去除的主要途径,在添加了水生植物的实验柱中,植物吸收也是一种重要的氮素去除途径。(6)添加水生植物和固定化氮循环微生物主要通过反硝化作用和植物的同化吸收作用去除水中的氮素,伊乐藻-氮循环菌技术能有效促进水体氮素循环,降低氮污染负荷,净化水质。(7)在梅梁湾附近水域开展中试工程,采用固定化微生物及水生植物对中试工程区域进行净化实验,结果表明中试工程效果良好：试验结束时,总氮去除率达到44%～76%、氨氮44%～68%、硝态氮47%～73%、亚硝氮50%～72%,总磷36%～67%。根据运行效果可知,水生植物-固定化氮循环菌的组合作用促进了植物对营养盐的吸收和微生物对氮营养盐的转化,有效降低了氮磷营养盐负荷,有助于控制湖泊水体富营养化。