人工湿地作为环境友好型的水处理技术,在饮用水水源净化,污水处理厂尾水处理等方面的应用越来越广泛,但是人工湿地的运行,不可避免的会受到环境条件的影响,特别是到了冬季低温条件下,氨氮的去除效果会明显恶化,往往达不到预期的处理效果。本文以传统多介质人工湿地的构型为基础,构建了湿地型微生物燃料电池（Constructed Wetland-Microbial Fuel Cell,简称CW-MFC）,研究了CW-MFC在低温条件下的脱氮性能,探讨了CW-MFC提升人工湿地低温脱氮性能的机制以及可行性。主要取得了以下研究结果:（1）将沸石作为出水基质层可保证出水效率达96.7%以上,沸石层以下可达77.85%,微生物脱氮主要受δ-变形菌纲与β-变形菌纲影响,微生物燃料电池的加入有利于β-变形菌纲的富集,此外湿地型微生物燃料电池装置在氨氮稳定去除下输出5.93m W/m~3的稳定功率。（2）低温会抑制人工湿地的脱氮效率,从25℃降温至5℃时,四种人工湿地最终出水氨氮去除率降低10.51±2.93%。沸石床层前脱氮效率降低更为明显,从25℃降温至5℃时,传统多介质湿地氨氮去除率降低57.57%,CW-MFC氨氮去除率降低30.06%-34.17%,微生物学分析表明,CW-MFC中硝化细菌相对丰度高于传统多介质湿地8.37%-14.89%,微生物燃料电池的加入有利于低温下人工湿地脱氮微生物的富集从而提高低温脱氮效率。（3）冬季长期运行时,植物会发生死亡,CW-MFC更有利于氨氮的去除,添加分隔材料可综合提高7.51%脱氮效率;分隔材料与电极间距共同影响湿地型微生物燃料电池脱氮,有分隔材料且电极间距为5cm时更有利于氨氮的去除,最大可提高10.25%的氨氮去除率;采用双阳极结构,也能在一定程度上提高湿地脱氮效率。在CW-MFC中,脱氮效率与输出电压存在线性正相关关系。