结合实际运用，人工湿地可分为多种类型，按照人工湿地系统布水方式或者水流方向，可将人工湿地分为表面流人工湿地（SFCW）、潜流人工湿地（SSFCW）。其中，潜流人工湿地又可以划分为2类：水平潜流人工湿地（HSCW）和垂直潜流人工湿地（VFCW）。梯级湿地对污染物的去除效率显著高于单级人工湿地^[5]。应结合当地污水的特点，采用不同湿地植物、工艺流程配合进而去除N、P、NH₄⁺-N和COD等污染物。

农村地区人口密度低，可用土地面积广，湿地的建设可因地制宜，可将公园、景观池以及水塘等进行改造，所以湿地一般多用于农村，少用于城市。农村生活污水的特性是：①污水日夜变化系数大，居民用水分布较为分散，水量较小，管网收集系统不完善，污水处理设施较少，随机性强；②生活污水浓度低，变化大；③大部分生活污水的性质相差不大，水质波动大，可生化性强；④厕所排放的污水水质较差，但可进入化粪池用作肥料。部分病原微生物会以生活污水中含有的有机物作为养分而肆意繁殖，进而影响了人类身体健康和生活质量，并造成了传染病的出现和蔓延。近年来，梯级人工湿地各类组合工艺对生活污水中TN、TP、COD和NH₄⁺-N的去除效果，见表1。

刘峰等^[15]将垂直流—表流串联人工湿地系统处理生活污水根据装置内是否添加活性污泥、是否种植植物分为A、B两个实验，研究结果表明，污染物的去除主要发生在垂直流湿地中，添加活性污泥和植物对于污染物的去除效果有明显的改善。万玉文等^[12]研究多级表面流人工湿地队伍浓度高的污水有更好更稳定更快度的去除效果。TN、TP、COD和NH₄⁺-N等指标是污水处理中部分重要因素，还有很多其他指标，例如欧阳彤等^[11]研究多级AO+潜流湿地对生活污水中的EDCs及常规污染物的去除，多级AO+人工湿地对内分泌干扰物E1（雌酮）、E2（17β-雌二醇）、E3（雌三醇）和EE2（α-乙炔基雌二醇）的总去除率可分别达96.04%、92.45%、85.09%和88.38%。薛彦茵等^[16]研究复合垂直流-水平流人工湿地系统随季节变化对部分污染物的去除效果，得出夏季的去除效果优于春秋的去除效果，TN、TP、COD和NH₄⁺-N去除率可达到90.51%、96.30%、81.34%和91.73%；因受气温影响，植物大多不能正常生长，所以冬季的去除效果最低，去除率为31.63%、28.82%、25.27%和27.91%。

市政污水主要来源于机关、商业、城市公共设施的污水和工业生产废水，污水中的污染物有动植物油、悬浮物、碳水化合物、蛋白质、表面活性剂、氮和磷的化合物以及微生物等。市政污水的特点①有机物含量低，污水的水质中可能携带微生物细菌以及病毒、处理过程一定要做好相关防护；②污泥质量差，碳水化合物的含量高而脂肪类的含量低；③我国市政污水中工业废水占比较大；④市政污水的来源分布广泛。

随着城市建设的发展，生活水平的提高，产生的市政污水量越来越多。市政污水涵盖范围广，水源丰富，处理时，中水的水质变化大、使用范围广而且处理起来较为困难。处理前的污水中含有较高浓度的有机物，并且水质中的总溶解固体、BOD、COD、SS和氨等污染物的浓度变化较大，给污水处理带来了很大的困难。近年来很多学者在研究如何利用人工湿地的优势来净化市政用水。刘臻等^[17]提出初期雨水径流多功能塘-梯级人工湿地处理技术，根据雨水的污染特征及其影响因素进行设计实验，得出多功能塘对初期雨水径流中颗粒性污染物去除有显著的效果，前期地表径流通过6 h的预处理后，TN、TSS、COD和TP去除率分别是26.23%～23.90%、72.58%～86.34%、34.68%～67.19%和32.53%～75.86%，去处效果有明显的改善。林艳等^[6-7]研究梯级渗滤人工湿地处理人工湖补水的污水，将湿地分为3级，对TN、TP、COD和NH₄⁺-N的去除率平均在47%、55%、75%和75.5%左右。夏品华等^[8]开发了梯级滞留塘/人工湿地生态净化技术，并实践于示范工程。实验得出和潜流碎石床湿地相比滞留塘更适用于山区河流污染的治理，梯级滞留塘系统工艺对TP、TN和NH₄⁺-N的去除率分别可达72.73%、40.24%和63.14%。

由于冬季气候原因，人工湿地的去除效果增加了很多的局限性。由于低温导致水面结冰，大多数的水生植物会受气温的影响而不能正常生长，抑制了湿地净化水质的作用。不同月份水生植物去除水体氮磷的效果有很大的差异，所以在冬季时需要选用耐寒性较强的水生植物，并且在植物枯萎时要进行及时的收割，避免造成二次污染。唐树平等^[18]研究了不同月份西伯利亚鸢尾、菹草、狐尾藻、伊乐藻和燕麦草５种水生植物去除水体氮磷的变化特点：11和3月水生植物去除水体中氮磷的效果较好，12、1和2月去除效果较差。郭萧等^[19-21]利用梯级河滩湿地净化贾鲁河水，研究了冬季植被的发育情况和水质净化效果，得出在水力负荷为140 m³/（m²·h）连续运行时，人工湿地对河流水中COD、TN、TP和NH₄⁺-N的去除率平均为29%、32%、67%和55%。

随科技的发展，工业废水的类型和用量日益增加，已成为自然界的公害。工业废水的来源广泛且差异性较大，其中造纸业、纺织业、化学、含油、农药、炼钢、制药、食品加工及饮料酒生产等产生的废水量大且污染严重。各工业废水中有机化合物、重金属、氮磷营养物、油脂类、色度、悬浮物、酸碱和细菌等的去除也是目前工业废水处理时所遇到的非常棘手的问题之一^[22]。工业废水的特点是：①高有机污染物浓度；②高含盐量；③高悬浮物浓度；④呈酸碱特性；⑤生化可降解性低；⑥具有色度；⑦水量和浓度波动大。

人工湿地在一定程度上实现了工业废水经过过滤、吸附以及离子交换等复杂过程后的水质净化目标，它是通过湿地系统中的营养物质以及水分的循环作用，使绿色水生植物快速生长，并达到净化湿地水质，使废水资源化的最终目标^[22]。人工湿地技术处理中有3种典型工业废水，即含重金属废水、高耗氧量废水和含油废水，基本涵盖了大部分的工业废水类型。

随着我国产业技术的进步，目前高污染性的工厂及工业园的建设的选地也逐渐转移到人烟稀少、土地广阔的乡镇地区，给我国村镇水资源及生态环境带来了威胁。满滢等^[23]利用广谱高效毒害有机物的降解菌，研究固定化微生物反应器-人工湿地（IMR-ICW）的组合工艺对工业型村镇废水处理的工程应用研究。工程运行结果表明，组合工艺对COD、TN、NH₃-N、TP和TSS的平均去除率分别达到71.5%、59.5%、56.9%、46.0%和82.9%。近年来，河水、湖泊等水体富营养化现象加剧，影响其原因是水体中氮磷含量的超标。研究处理咸化富营养化水的脱氮机理就显得更为迫切。刘亚飞^[24]等将实验分为有植物组和无植物组，实验表明湿地中随着盐浓度的升高，NO₃-N的去除率均可大于95%。实验还表明在湿地系统中，除磷效率高且不受盐浓度的影响，在不同的盐浓度下，湿地除磷的效率均>90%。除磷效果主要依靠基质的吸附作用，是否种植植物在整个湿地除磷过程的作用并不显著。人工湿地对绝大多数污染物，包括SS、可降解有机物、氮磷化合物、重金属、表面活性剂和油脂类等，在适宜的条件下，均可有效地净化处理。并且人工湿地不管在建设方面、人工方面或是药剂方面，成本都是非常低的。这也是人工湿地处理工业废水的绝对性优势。湿地植物后期还可作为景观植物，后期维护相对方便，综合效益较高。

人工湿地是一个综合的生态系统，是我国生态文明建设重要的载体之一，有必要加强试点示范基地建设，在全国范围内选出一批具有主导产业优势突出、处理体系完备的示范工程。同时，示范工程项目还可以从规划-建设-运营-管理的全过程进行探索发展，总结其已有示范工程的经验并向全国推广。

贾鲁河属淮河水系，是河南境内除黄河外最长且流域面积最广的河流。张学伟等^[25]对贾鲁河复合型湿地技术示范工程运行进行了研究及分析，贾鲁河湿地处理污水不仅具有社会、经济和生态效益，还能美化周围环境、调节水量以及维持河流中生物多样性等功能。贾鲁河湿地示范工程建设选地在郑州市贾鲁河北岸的郑州渔场的废弃鱼池内，可利用土地总面积约10 000 m²，流水量1 000 m³/d，包括一座强化净水池、2座蓄水池、二级梯级湿地以及相关配套设备，是梯级人工湿地技术示范工程。贾鲁河梯级人工湿地工程工艺流程，见图1。

贾鲁河原水由引水涵管进入强化净化池进行预处理后，由布水沟进入第一级湿地，其种植植物为狭叶香蒲、荆三稜和茭白等挺水植物；接着进入第二级湿地，其种植植物是水生美人蕉、西伯利亚鸢尾和壅菜等沉水植物，处理达标后的水再由出水池排出。贾鲁河湿地示范工程净化效果，见表2。

通过统计数据显示，贾鲁河梯级湿地示范工程已达到预期目标，该湿地处理污水具有效率高、耗能低、投资低、运转费和维持费低等优点。

刘琴等^[26]以南京江宁科学园污水处理厂人工湿地示范工程为基地，研究城市水污染物减排与生态修复的人工湿地集成技术。该试验采用的进水方式为虹吸方式，经过水解池由泵提升到自然复氧/沉淀一体化的装置中，再利用重力流进人工湿地，完成水质净化处理。

由于水力停留时间的差异，会导致人工湿地系统的去除率也有所不同。COD、TN和NH₄⁺-N的去除率均随水力停留时间的延长呈先上升后下降的趋势，而SS和TP的去除率则随水力停留时间的延长缓慢下降。经试验研究对比得，水力停留时间(HRT)为4 d时最适宜。系统在最佳HRT添加强化除磷材料，增加曝气量的条件下，复合人工湿地对于COD和SS的去除率可达94.99%、90%；对于TP的去除分为2个部分，即在复合人工湿地中添加除磷剂和未添加除磷剂的去除效果，添加除磷剂的去除率为89%，未添加为82%；对于NH₄⁺-N和TN的去除率达90%、65%。

相比于城市生活污水处理和市政污水处理，化工园区污水处理更为复杂。化工园区污水水质污染严重、难降解的物质多、水质水量变化系数大、有机杂质含量极高。使用人工湿地系统来处理化工园区污水处理厂的尾水，需要根据不同的水质特点结合具有针对性的组合工艺。迄今为止，国内外采用人工湿地系统处理化工园区污水处理厂尾水的研究较少，可发展空间很大。

许明等^[27]将垂直流湿地+生态塘+表面流湿地+水平流湿地的组合工艺用于处理化工园污水处理厂尾水的工程示范。组合湿地处理设计规模0.4万m³/d，使用平均流量为166.7 m³/h，最大设计流量为200.04 m³/d，总变化系数取1.2。

化工园区污水处理厂尾水选择使用垂直流-水平流湿地为主，由于尾水的特点是总氮浓度较高、BOD/COD值低、难降解有机物高，因此这个组合工艺可以有效的降低水质中总氮的浓度。在垂直流的单元中，好氧条件下可进行氨化和硝化作用来去除尾水中的NH₃-N和有机氮，并将难降解有机物转化成易降解有机物；在水平流湿地的单元中，缺氧条件下可利用垂直流单元处理后的水质中的硝酸盐和碳源进行反硝化，从而使出水中的氮含量达标。工程运行结果表明，TN的去除主要在水平流湿地中，且去除率可达79.21%；TP、COD和NH₃-N主要在垂直流湿地中去除，去除率分别为44.45%、44.56%和71.49%，生态湿地工艺技术路线，见图2。

调节池将流入的尾水进行水质调节，再利用布水器把污水均匀流入垂直流湿地中，通过湿地中的植物和基质的作用，降解尾水中的难降解的物质，主要进行硝化作用，接着流入生态塘，再由生态塘流入表面流湿地使污水得到进一步净化，此过程主要为反硝化作用除氮，处理后的水以工业水厂的标准排出。

（1）本研究综合各工艺的处理效果，可看出人工湿地是有效处理污水的方法之一，具有成本低、运行简单、节能和处理效果好等特点，有很强的综合效益，在处理生活污水，市政用水方面非常适用于中国的污水处理现状，有很大的可开发空间。如何将不同地区的具体情况与不同的人工湿地组合工艺相互结合，以达到最佳的污水处理效果，是现阶段应该着重研究的方向。同时，中国是人口大国，人均国土面积小，所以人工湿地的占地面积也是国内人工湿地处理污水受到限制的原因之一。

（2）随着环境污染的问题逐渐变得复杂，单一的湿地方法将不能满足对污染物的去除，结合当地的实际情况选择适宜的湿地工艺或结合多种方法联用，提高对污染物去除的准确性和可靠性。合理的植物配置可大大提高湿地工艺的去除能力。本研究总结了各类湿地工艺对污染指标的去除率，全面客观的反应湿地组合工艺的优越性。

（3）从现有研究发现，单级人工湿地的处理有很大的局限性，不适宜处理高浓度、高污染的污水；梯级人工湿地很大程度上实现了对各类污水处理达到可排放的标准。但是人工湿地本身也有局限性，受季节性约束，冬季湿地水生植物的生长受到影响，对于污水处理的能力也会大大降低。水生植物的枯萎死亡要及时清除避免二次污染和蚊蝇滋生。相比于其他污水处理，人工湿地所占土地面积较大，可与人类休闲娱乐场地结合，从生态景观角度进行研究分析，有针对性的构建生态环境景观与污水处理相辅相成的人工湿地环境，不仅可以满足水质净化，还可提高人民幸福感，为居民提供更好的生活环境。

（4）结合示范工程的案例分析，应加强试点示范基地建设，建设技术领先、工艺先进、体系完善并具有主导作用的示范工程。人工湿地是一种最接近天然自净的处理工艺，可以很好的实现污水的深度净化，随着科技进步，未来人工湿地一定会有更加广阔地应用前景。