人工濕地是1970年代一種新的污水處理方法。其原理是通過過濾,吸附,共沉淀,離子交換,植物吸收和微生物分解來利用底物,水生植物和微生物之間的相互作用。實現廢水中有害物質的去除,同時通過養分和水的循環實現水的凈化。近年來,人工濕地因其投資成本低,建設和運營成本低,處理過程中能耗低,處理效果穩定以及景觀效果好而被用于改善景觀水體的水質。此外,人工濕地還具有強大的生態功能,包括生物多樣性保護,水凈化和保護與供應,氣候調節,野生資源開發和生態環境科學研究。

人工濕地中的氮通過微生物的氨化,硝化和反硝化,植物的吸收,底物的吸附,過濾和沉淀而被除去。其中,氨化,硝化和反硝化是去除氮的主要方法。基本條件是在濕地和適當的濕地土壤環境條件下有大量的氨化細菌,硝化細菌,反硝化細菌。氨氮可以直接被植物吸收,在合成植物蛋白和有機氮后,通過植物收獲將其從濕地系統中去除。濕地植物根毛的氧氣運輸和轉移特性使根系連續呈現需氧,缺氧和厭氧條件,相當于許多串聯或并聯處理單元,因此可以在濕地系統中進行硝化和反硝化。

具體來說,人工濕地通過水生植物、基質和微生物的共同作用來完成對磷的去除。研究證明,人工濕地中基質對磷的去除是最主要途徑,包括物理去除和化學沉淀去除兩大過程。

無機磷也是植物必需的營養元素,廢水中無機磷可被植物吸收利用組成卵磷脂、核酸及ATP等,然后通過植物的收割而移去。微生物對磷的去除包括對磷的正常同化和過量積累。由于人工濕地系統中植物光合作用光反應、暗反應交替進行,根毛輸氧也交替出現,以及系統內部不同區域對氧消耗量存在差異,從而導致系統中好氧和厭氧情況交替出現,使磷的過量釋放和過量積累得以順利完成。

近年來,水處理專家致力于研究影響人工濕地組成的各種因素,從而部分提高人工濕地去除氮和磷的有效性,并嘗試結合不同類型的濕地來優化人工濕地的作用。作為一個整體。然而,作為人工構建的生態系統,人工濕地存在其缺點,需要不斷改進和發展脫氮除磷技術。在未來的研究中,有必要加強對有效去除氮,磷底物的研究。根據污水中氮,磷污染物的種類和特點,幾種基質的組合或復合基質的發展;加強人工濕地脫氮除磷機理的研究,使人工濕地與城市建設有機結合,解決生活污水中氮,磷高的問題。通過實驗篩選出有利于脫氮除磷的微生物,并根據污水中氮磷的具體情況合理地結合微生物群落。