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本发明公开了一种基于纳米耦合材料水体生态净化系统，包括：外源截留单元、内源控制单元、人工净化单元和生态恢复单元；外源截流单元包括分别位于河道两侧的生态截流沟和护坡生态截留带；生态截流沟包括若干截留沟和与截留沟相连通的截留池，截流沟底壁铺设砂石和水处理缓释剂，截留池底壁铺设多孔陶瓷颗粒；护坡生态截留带包括若干沿坡面层层堆叠的吸湿生态袋，吸湿生态袋中装有吸湿材料；人工净化单元包括供气装置和曝气装置，供气装置包括风机和管道；曝气装置包括膜架和固定在膜架上的中空纤维膜组件，膜架为中空结构，一端与管道连接，用于向中空纤维膜组件输送气体。本发明系统构建完整的生态链增强河水自净能力，稳定净水效果。