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人工湿地技术是目前水处理领域内有广阔前景的技术。该技术发展迅速,各国都在开展人工湿地的研究,但目前对于高纬度、冬季气候严寒的地区的大型人工湿地的研究较少。本论文针对纬度较高的辽河保护区内的东西辽河汇入口湿地、八家子河河口湿地、招苏台河河口湿地、七星湿地、盘锦中试湿地,进行水质时空变化的监测,湿地的运行效果和主要污染物(COD、NH4+-N)去除率的分析,同时运用三维荧光和高通量测序的技术研究了湿地水体中的可溶性有机物(DOM)的组分以及典型湿地微生物的群落结构和分布规律。研究结果表明:辽河保护区内所研究的各典型湿地的运行效果良好,水质基本达到国家规定的地表水Ⅴ类标准,在冬季下仍能保持较好的污染物去除水平。三维荧光结果表明:湿地水体中的可溶性有机物(DOM)主要来源于湿地内部的微生物的生命活动和代谢过程。各水样的荧光指数(f450/500)值在1.7~2之间。高通量测序的结果表明:从采集的51个土壤样品重得到有效序列数2007207,碱基数有794805763(bp),平均序列长度为395.976(bp),获得50门(Phylum)、130纲(Class)、312目(Order)、592科(Family)、1276属(Genus)、2939种(Species)和9467个OTU。变形菌门(Proteobacteria)和其纲水平上的亚群是所有样品中的优势种群,在严寒的条件下,嗜冷杆菌属(Psychrobacter)等耐寒的微生物种群在各个样品中占据一定的比例。大型湿地和中试湿地的微生物群落结构在门水平上有较大的差异,大型湿地中变形菌门(Proteobacteria)与拟杆菌门(Bacteroidetes)的所占比例较大,而中试样品中变形菌门(Proteobacteria)与厚壁菌门(Firmicutes)所占比例较大。湿地底泥样品与植物样品中的微生物群落结构存在显著差异,蓝细菌(Cyanobacteria)在植物样品中有显著的优势。芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)在底泥中丰度大而植物样品中几乎未出现。拟杆菌门(Bacteroidetes)在两种样品中的丰度也有一定的不同。