随着我国经济的快速发展,工业和生活用水需求量成倍递增,造成的水环境污染也日益加剧。各类危害较低的人类生产生活中产生的低污染水,如市政与工业污水处理厂的尾水、规模养殖用水处理后的排放水、农村生活污水处理后出水、村镇初期雨水和农业种植业的径流等。因其水量大,且无所不在,逐渐引起人们的广泛重视,开展对其深度处理与回用也逐渐成为人们关注的焦点。本研究以低污染水为研究对象,围绕其开展了以下研究。首先是基于文献汇总、小试和中试试验,建立了低污染水生态净化工程常用植物不同季节一阶降解系数数据库,可用于数学模型应用过程中参数的查阅和修正；其次,验证了QUAL2K模型应用于河道型生态工程进行设计和方案优选的适用性,并进行了具体案例的设计；此外,还构建了低污染水生态净化工程绩效评估体系,通过案例评估,总结了国内低污染水生态工程存在的问题,提出了改进建议。通过2013年一2014年期间,对太湖流域典型污水处理厂和养殖场的尾水采样数据进行搜集整理,分析了低污染水的特征。其中TN超过地表水V类水标准倍数约为2-7倍,主要组分为NO3--N,TP的超标倍数约为0-0.65倍,其中颗粒态的磷占优势,同时污水处理厂的出水中普遍存在碳源不足的问题。通过文献阅读、小试和中试试验得到了常见水生净化植物对氮磷等不同形态的营养负荷指标去除率,构建了其在不同季节的一阶降解参数数据库,并筛选了常见植物中净化效果较好的水生净化植物。夏季净化效果较好的挺水植物有美人蕉、菖蒲、芦苇和再力花,浮叶植物有睡莲,沉水植物是金鱼藻和伊乐藻,生态净化材料是生物绳和生态草,最大一阶降解系数可达TN：0.75和TP：0.59；冬季净化效果较好的挺水植物有芦苇和水芹,沉水植物是金鱼藻和伊乐藻,生态净化材料是生物绳和生态草,最大一阶降解系数可达TN：0.2和TP： 0.18。通过功能微生物的分析,发现低污染水生态净化系统中主要功能属包括Nitrospira, Flavobacterium, Acidovorax, Pseudomonas, Hydrogenophaga, Dechloromonas Thiobacillus等等。在应用水质模型进行生态净化方案设计时,以漕桥污水处理厂尾水生态净化工程为例,基于QUAL2K水质模型,构建了该尾水河道的数值模型,并通过2013-2014年不同季节的采样数据分别进行了验证,证明了QUAL2K水质模型用于低污染水生态净化工程设计和方案优化筛选的适用性。进而根据现有漕桥尾水河道的情况,筛选了不同季节的生态净化最优组合,结果表明夏季、春/秋季和冬季污染指数最小的组合分别为挺水植物加生物绳、挺水植物加沉水植物和生物绳,以及沉水植物加生物绳。QUAL2K模型的模拟结果表明,要使得全年TN和TP的出水水质指标达到地表水V类标准,需要在秋冬季节提高布置密度和停留时间。春秋季节,水力停留时间为原先的2倍条件,密度布置为现有最优组合的3倍,即每平方米水域布置美人蕉： 17.4kg,金鱼藻：7.9 k,生物绳72.5 m条件下可达标：冬季水力停留时间为原先的3倍条件,密度布置为现有最优组合的4倍,即每平方米水域布置伊乐藻24.1kg,生物绳96.6 m下可达标。通过筛选适用指标,本研究构建了耦合人工神经网络模型的低污染水生态净化绩效快速评估指标体系。该指标体系的特色之处在于：构建了一套适用于低污染水评价的《低污染水环境质量标准》,并通过模糊神经网络(FNN),可以将不同方案中的富营养指标归一化,从而减少了评估的不确定性；拟合了建造费用与湿地体积的关系曲线,给出了经验公式,可用于方案建设投资的快速预估；基于已经建立的指标体系,本研究调查和搜集了国内15个典型低污染生态净化工程的水质、景观、投资、经济产出、运行和管理等方面的数据,对这15个工程进行了评价；在此基础上总结了国内低污染水生态净化工程的特征和存在的问题,同时本研究也并给出了改进性建议,针对投资与改善效果不成正比的问题,需要发挥数值模拟的优势,进行工程参数的设计和出水水质的定量化计算来提高生态工程设计的科学性和精确性；针对运营管理能力差,游憩价值难以发挥,投资效率低下的问题,运营方应着力做好宣传和引导,将尾水湿地打造成为乡镇居民休闲集聚的场所,从而倒逼和激励运营方进行管理和维护,提高管理指数和景观指数,形成良性循环。