本文以小试规模的人工湿地系统为研究对象，针对低C/N(COD/TN)条件下，人工湿地脱氮效率较低的缺点，设置三组不同的C/N，探讨不同C/N条件对人工湿地的脱氮效果的影响，并采用BIOLOG生态微平板技术对基质微生物群落结构以及基质微生物碳源利用特性进行解析。同时，从三种固定化材料中选择一种兼顾机械强度高、稳定性能好、反硝化活性高以及脱氮效果较好的微生物固定化材料，对一株人工湿地中筛选的高效脱氮好氧反硝化细菌进行包埋固定化。采用添加固定化微生物小球的方式对低C/N条件下的人工湿地进水进行预处理，对比分析处理前后人工湿地的脱氮性能以及微生物群落结构的差异，拟为提高人工湿地处理低C/N污水提供一定的改进措施，为更广泛的推广使用人工湿地奠定一定的理论基础。主要研究结果如下:　　 (1)C/N对人工湿地总氮(TN)、硝态氮(NO3--N)、亚硝态氮(NO2--N)和氨氮(NH4+-N)去除效果均有较大影响。C/N等于10时，TN、NO2--N的平均去除率分别为75.36±10.55％、86.34±9.23％，显著地高于C/N等于1和5的情况(p=0.006＜0.01)。随着C/N的增加，基质硝化强度降低，兼性厌氧反硝化强度并未表现出明显的增长趋势。随着培养时间的增加，微生物利用碳源量呈逐渐增加的趋势，且平均色度变化（AverageWell-ColorDevelopment,AWCD）与时间之间的关系曲线符合逻辑斯蒂方程的种群增长模型;不同C/N条件下，湿地微生物群落具有不同的碳源代谢特性，其中C/N为1和C/N为10之间差异最大的是碳水化合物的种类。　　 (2)对三种固定化材料，即海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)和混合材料(SA-PVA)的机械强度、稳定性及反硝化活性进行测试比较，结果表明，海藻酸钠与聚乙烯醇的混合材料是比较合适的固定化包埋材料。应用SA-PVA对好氧反硝化细菌进行包埋固定化后填充到人工湿地模拟柱中进行脱氮能力的研究。试验发现，水力停留时间为36h时，添加了固定化小球的模拟柱中硝态氮的去除率达到了98.25％，显著的高于未添加试验组，且亚硝态氮的残留量几乎为0。　　 (3)应用固定化微生物小球对C/N为1的进水进行预处理后，TN、NO3--N、NO2--N的去除率较前者都表现出了显著增长(p=0.003，0，0＜0.01)，COD的去除率并未受到该处理因素的影响(p=0.265＞0.05)。通过对比两种情况下的碳源利用率，发现处理组湿地中微生物对多聚物的利用率高于原处理组，BIOLOG数据的主成分分析结果表明，处理前后，微生物利用氨基酸类和多聚物的碳源种类未发生变化;但是添加固定化微生物小球后，基质微生物利用碳水化合物的碳源种类有所减少，减少的种类有D-甘露醇、D-半乳糖醛酸、D-葡萄糖胺酸。