城市内河在防汛排涝、调节气候、景观生态及经济发展中起着非常重要的作用。然而,城市内河长期以来充当了排污沟的角色。在上海,高密度人口和高强度人类开发活动导致城市内河遭到严重的污染,水体出现季节性或终年性黑臭。本文针对处于上海市区的一条黑臭河流——工业河,开展了黑臭水体生物栅处理系统中填料及植物根系微生物生态研究,重点研究系统中附着在植物根系及填料生物膜上的微生物生态及其动态变化,并探讨附着微生物群落的动态变化与污染物降解转化之间的关系。研究结果表明:1)进水污染物浓度变化较大,导致各生物槽对污染物的去除率有较大波动。生物栅净化槽中填料和植物的存在提高了水质净化效果,而植物的存在更有利于对氮磷的去除,表明由填料和植物根系及其附着的生物膜构成的生物栅系统对黑臭河水的净化起到重要作用。冬季生物栅净化槽对水质净化效果明显减弱。2)各生物槽生物膜样品ERIC-PCR遗传指纹图分析表明:填料上微生物群落十分丰富,但随着温度的降低其多样性有减少的趋势,曝气的生物槽受温度的影响相对较小。由于海寿根系十分发达,根系和填料严重的缠绕会导致微生物丰富度的减少。冬季的ERIC-PCR遗传指纹图及出水水质分析表明:2000bp和1000bp片段长度附近两条主带所代表的两类微生物类群,对BOD的去除有很大的贡献。3)6#生物槽不同深度生物膜样品ERIC-PCR遗传指纹图分析表明:植物和填料共存的生物槽中,不同深度的填料上附着的微生物种群不完全相同,但优势种一致。中部的填料上附着的微生物种群更为丰富,底部填料上附着的微生物种群丰富度最低。4)秋季实验中,在生物槽填料上共监测到附着藻类有3大门,14属,22种。按种类来看,以硅藻门为主,占82.7%。按生物量来看,仍以硅藻门为主,占82.0%。春季实验中在生物槽填料上共监测到附着藻类有4大门,18属,39种。按种类来看,以硅藻门为主,占82.1%。按生物量来看,以蓝藻门为主,占60.4%。