农村地区分散式生活污水的直接排放严重威胁着农村地区生态环境和饮用水安全,因地制宜开发和改进农村分散式生活污水处理技术是解决当下农村水污染问题的关键所在。本研究基于2个四川省国际科技合作与交流研究计划项目“复合型人工湿地对分散式生活污水处理的微生态结构研究”（项目编号2016HH0086）和“分散型生活污水脱氮除磷低成本处理关键技术及工程示范”（项目编号2019YFH0175）,在充分调查了农村分散式生活污水水质水量状况,确立了以人工湿地生态治理技术为核心的处理工艺。利用收割后的湿地植物为原材料制备植物基生物炭,并以生物炭和还原铁粉为主要材料制备铁碳微电解材料,旨在解决湿地植物收割后固废处置与资源化利用和装置运行中脱氮效果不佳的问题;基于层次分析法优选适合四川当地种植的湿地植物,利用吸附实验考察湿地填料对污染物的吸附行为,筛选出净化效果好、强度较高、价格低廉的填料,在材料开发、植物优选、填料级配的基础上,设计研发了组合式人工湿地装置和阶梯式人工湿地装置2套分散式生活污水处理系统,重点研究了人工湿地对分散式生活污水的净化效果及其影响因素,考察了微生物在人工湿地污染物净化过程中的作用过程与机理。本研究所取得的主要结论如下:（1）根据层次分析的结果,综合考虑湿地植物实际净化效果和适应性、植物的习性和多样性,选择美人蕉、吊兰、水花生、白掌和绿萝作为组合式人工湿地的植物组合并探讨湿地系统的净化效果;根据组合式人工湿地的运行结果的反馈,调整植物的搭配,选取了再力花、芦苇、美人蕉、鸢尾、菖蒲、凤眼莲等去污能力更强的植物构建阶梯式人工湿地;根据填料的吸附性能、干容重、孔隙率和渗透系数等理化性质,确定“陶粒+沸石+碎石”、“陶粒+铁碳+碎石”“陶粒+煤矸石+碎石”、“悬浮球填料+碎石”等湿地填料配比模式构建人工湿地。（2）组合式人工湿地系统对COD、TP、NH4+-N、TN的总去除率为82.94%、79.98%、65.69%、56.57%;阶梯式人工湿地系统对COD、TP、NH4+-N、TN的总去除率为83.76%、77.53%、61.52%、55.41%,出水均符合一级A排放标准;铁碳微电解强化人工湿地对NO3--N去除效果较好,平均去除率达到82.54%,对TN的去除率为73.36%,出水中的TN浓度由24.82 mg/L逐步下降至15.81 mg/L,在高污染负荷条件下基本可以达标排放;在人工湿地的实际运行,“粗碎石+细碎石+煤矸石+沸石+再力花”对污染物去除效果较好,“粗碎石+细碎石+沸石+芦苇”对COD和TP去除效果好,“铁碳微电解+凤眼莲”对TP和TN去除效果好,这也符合试验中层次分析法和吸附试验对植物和填料的筛选结果。（3）阶梯式人工湿地系统中在门分类水平上,以Proteobacteria（变形菌门）、Bacteroidetes（拟杆菌门）、Nitrospirae（硝化螺旋菌门）、Firmicutes（厚壁菌门）、Actinobacteria（放线菌门）、Euryarchaeota（广古菌门）、Acidobacteria（酸杆菌门）为主要优势门;以Alphaproteobacteria（α-变形杆菌纲）、Gammaproteobacteria（γ-变形杆菌纲）、Bacteroidia（拟杆菌纲）、Nitrospira（硝化螺旋菌纲）、Deltaproteobacteria（δ-变形菌纲）为主要优势纲;以unidentified＿Nitrospiraceae（未命名硝化螺旋菌属）、Arcobacter（弓形杆菌属）、Sulfuricurvum属、Rhodanobacter（罗河杆菌属）、Cloacibacterium属、Thiobacillus（硫杆菌属）、为主要优势属。Acidobacteria（酸杆菌门）、Chloroflexi（绿弯菌门）、Actinobacteria（放线菌门）、Planctomycetes（浮霉菌门）等在氮循环中起到重要作用的菌门在阶梯式人工湿地中所占的比例明显增加;不同深度的填料微生物群落结构差异性不显著,填料层和植物根际微生物群落结构差异显著。在表层填料中,芦苇湿地表层填料与鸢尾湿地表层以及再力花湿地表层填料在物种多样性方面存在着比较大的差异;在中层填料当中,鸢尾中层填与芦苇中层填料、再力花中层的物种多样性差异较大;在底层填料中,芦苇、鸢尾和再力花湿地相互之间的物种差异性较小,物种组成更加接近;环境因子对门水平的物种影响较显著的是温度、p H、溶解氧、填料深度和水力沿程;对生物多样性影响显著的是温度和水力沿程。（4）针对湿地植物残体固废处置和资源化利用问题,本试验利用美人蕉、芦苇和再力花3种湿地植物制备生物炭和铁碳微电解,不仅能够有效避免二次污染,还能创造一定的经济价值。不同湿地植物生物炭产率不同,选取500℃作为最优碳化温度,此时美人蕉生物炭产率35.12%、芦苇生物炭产率29.81%、再力花生物炭产率最低28.7%。经过测算,组合式人工湿地植物面积14m~2,全部收割可以制成生物炭约15.4 kg;植物基生物炭热解过程中发生了矿物质元素的积累和酸性官能团的变化,生物炭由弱酸性向碱性过渡过程,H/C、O/C和（O+N）/C值随温度的升高而降低,芳香结构逐渐形成,使得生物炭的芳香度和疏水性增加,而极性官能团减少,对污染物吸附效能极大提升;经过单因素交叉分析实验,铁碳微电解配比确定为还原铁粉、植物基生物炭、膨润土、NH4HCO3按照质量比112:24:40.8:8.84进行调配,最终制备的铁碳材料吸水率为28.73%,堆积密度627.6 Kg/m~3,表观密度1783.5 Kg/m~3,空隙率为64.81%,利用植物基生物炭制备的铁碳微电解具有优良的物化性质。