底泥的原位修复是从根本上解决城市污染河涌水质持续恶化的有效手段。底泥中微生物群落在氮磷元素的迁移转化中占有重要地位，氮素可通过微生物的反硝化作用从体系中永久性去除，微生物好氧条件下固磷作用将有效地减少底泥磷素向上覆水体的迁移，减少河流富营养化的发生。底泥耐污型微生态系统构建成为底泥原位生物修复技术的关键。本文以广州市重污染河涌底泥为研究对象，为解决上覆水体溶解氧较低，氮磷污染物超标的问题，从构建污染物高效降解菌群的角度出发，研究了上覆水体溶解氧、pH条件的改变对底泥微生物群落的影响，进而选择了底泥微生态系统功能结构及活性的考察方法，对受污染底泥进行了微生态系统构建的研究和修复效果考察。得出以下结论：溶解氧（DO）和pH是构建底泥耐污型微生态系统的重要影响因素。在高溶解氧条件下，底泥pH、ORP升高，还原性环境改变，底泥微生物群落由兼性厌氧型演变为好氧型结构，硝化菌及异养菌大量生长，解磷菌数量下降，促进了NH3-N向NO3-N的转变，同时减弱了微生物对磷矿物的活性化作用，底泥中可溶性氮磷转变为铁锰结合态氮磷，从而降低氮磷元素的迁移性；厌氧条件下底泥微生物群落演变为厌氧型，硝化菌及亚硝化菌数量大幅度减少，阻碍了氮素的循环，底泥ORP降低，引起氮磷元素的大量释放。pH对底泥微生物影响较大。氨化菌及无机磷菌在酸性条件下数量减少降低了有机物的分解矿化率，硝化菌在碱性条件下升高提高了氨氮的转化，但碱性条件不利于异养菌的生长，因此酸碱环境均对底泥微生物多样性造成不利影响，酶活性有所下降，对氮磷循环造成较大影响，中性条件更有利于底泥微生物的生长。选择合适的底泥微生物指标考察方法对微生态系统构建的表征至关重要。对比相同实验条件下底泥耗氧呼吸速率、脱氢酶活性、底泥FDA活性的变化规律，可知三种表征方法得到微生物活性变化趋势相同。底泥耗氧呼吸速率可反映底泥中硝化菌、亚硝化菌及异养菌所占比例，但受到大气富氧影响较大，测试存在误差。脱氢酶活性表征了底泥电子传递速率，还原性条件下对底泥活性表征较为准确。底泥FDA活性受底泥微生物量影响，可较为全面的反映底泥微生物总活性，因此本文选用了FDA作为活性考察手段。采用BIOLOGECO微平板法构建了底泥微生物群落多样性指标。随着试验的进行，底泥微生物对单一碳源的利用强度（AWCD）降低，Shannon指数及均匀度、McIntosh指数和均匀度先降低后升高，Simpson指数先升高后降低，底泥微生物群落多样性呈现相同趋势。ECO法可得到全面的底泥微生物群落结构的特征，同时反映了微生物利用单一碳源及多种不同碳源的情况，从而得出底泥微生物的生理生化指标的多样性，较好的表征了底泥微生态系统的特征。本文采用ECO法考察底泥微生态系统构建的相关指标。过氧化钙、硝酸钙、过氧化氢可以提高体系DO含量和底泥ORP，改善底泥的还原环境，但三者对底泥氧化作用的原理不同。过氧化钙通过与水反应生成氧气，提高上覆水体的DO，促进底泥微生物群落演变；硝酸钙可为底泥反硝化过程提供电子受体，刺激底泥反硝化菌活性提高，促进了有机质的降解，减缓了上覆水体DO消耗，对底泥微生态系统构建有积极作用；过氧化氢通过自身的强氧化作用氧化分解底泥有机质，但对底泥微生物具有毒害作用，抑制了微生物生长。因此结合三者特点，对底泥进行修复时，过氧化钙可作为系统富氧技术，一方面提高水体DO，一方面同底泥氮磷元素结合成为钙结合态氮磷，抑制氮磷的释放；硝酸钙可作为底泥微生物激活剂，促进底泥异养菌的生长和有机质的分解矿化。氨基酸和小分子有机酸有利于提高底泥微生物活性，同时促进了底泥总有机质的降解。通过实验确定了复合生物促生剂配方：1.氨基酸类，包括赖氨酸、异亮氨酸、色氨酸、甘氨酸及谷氨酸。2.碳源类，包括葡萄糖、乳酸钠、柠檬酸钠、木糖及D-半乳糖。3.大量元素，包括NaH₂PO₄、MgSO₄、KCl、NaCl、MgCl₂、FeCl₃。4.微量元素，包括EDTA、FeSO₄、（NH₄）Mo₇O₄、CuSO₄、CoCl₂、CaCl₂、ZnSO₄、MnCl₂。5.底泥氧化剂，包括过氧化钙和硝酸钙。通过室内静态试验，考察了复合生物制剂对底泥微生态系统构建的效果及底泥原位稳定化的效果。结论表明，通过投加复合微生物制剂可有效促进底泥微生物系统活性升高，相对于空白组，投加促生剂30ppm的情况下，底泥微生物群落演变周期由15天缩短为6天，底泥有机质去除率在不同投加量时分别为5%、7%、10%和15%。