大力发展污水深度处理与回用技术是缓解水资源短缺、防止水体污染的重要途径。基于微藻培养的氮磷同化技术与人工湿地技术是典型的生物生态法污水深度净化技术,将两种技术进行耦联,不仅可以实现对氮磷污染物的高效去除,还具有较高的资源化潜力。本研究对人工湿地-微藻培养耦联系统与微藻培养-人工湿地耦联系统两种组合方式进行了探究,评价了两种耦联系统对污染物的净化效果及资源化水平,提出转移部分微藻处理技术中产出的微藻生物质,添加于人工湿地反硝化段,强化系统脱氮能力的方案,并通过FISH、qPCR、高通量等手段,从微生物角度揭示了藻粉投加对强化人工湿地脱氮除磷的作用机理。本研究的主要结论如下:（1）人工湿地-微藻培养耦联系统出水中,TN、TP的去除率分别能到达40%-78%、77%-85%,可实现约7.84×103 mg/m3/d的微藻生物质积累效率,相比单独人工湿地处理,耦联系统显著提升了对TP的去除效果（p＜0.05）。该耦联工艺中人工湿地段反硝化作用不佳是导致系统出水TN高的原因。针对微藻培养段而言,较高的磷浓度（TP:1.5-3.0 mg/L）更有利于微藻生物质的积累。培养方式影响微藻生物质累积与最大光能转化效率,低载体添加密度（0.25 g/L）的悬浮-附着混合培养相比单一悬浮或附着培养,更有利于微藻生物质的积累,当悬浮-附着混合培养模式载体密度设置过高时,会因为光传播受阻而抑制微藻生长。附着状态相比悬浮状态生长的微藻,具有更高的最大光能转化效率。（2）微藻培养-人工湿地耦联系统中,当微藻处理段HRT设置为3 d、5 d时,系统对TN去除率分别为40.9±3.4%、48.8±2.0%,对TP的去除率分别为75.7±5.7%、86.3±3.0%,分别可实现 4.3×10-2mg/mL/d、3.7×10-2 mg/mL/d 的微藻生物质积累效率。对系统的资源化情况进行分析,发现对磷元素的资源转化率（25.34%、44.54%）显著高于氮元素（13.72%、24.13%）,且HRT变化对碳氮磷三种元素的资源化效率影响不大。对比人工湿地与微藻培养耦联系统的两种组合发现,二者水质处理效果相似,但微藻培养-人工湿地耦联系统中微藻处理技术的进水营养盐浓度更高,微藻长势好,生物质积累效率更高,即资源转化率更高,是基于微藻培养与人工湿地的生物生态耦联系统设置的更优选择。（3）对微藻培养-人工湿地耦联系统进行改进,识别了人工湿地碳源不足引发的TN去除率低问题,提出将微藻处理系统产出的部分微藻加入人工湿地反硝化段,显著提高了湿地对TN的去除能力（p＜0.05）。藻粉添加量为1 g以内时,出水水质波动较小,是比较合适的藻粉添加量,此添加量下,水质稳定期内出水TN可维持在7-12 mg/L,系统去除率最高可达94.4±3.6%。通过对人工湿地进行微生物分析发现,进水污染物负荷更高,藻粉添加位置厌氧环境更充分时,湿地内微生物数量更多、多样性更丰富,可以实现碳、氮物质高效转化的关键门水平菌种Proteobacteria丰度由25.90%提升至29.87%,说明在更充分的厌氧环境中添加藻粉,更有利于人工湿地反硝化作用的进行。从经济角度分析,微藻培养-人工湿地耦联系统在微藻培养段HRT的两种设置条件下水质处理效果相似,但HRT设置为3 d净水效率更好,更能节省建设与运行成本。