潮汐流人工濕地（Tidalflowconstructedwetland,TF-CW）是一種間歇式進水的新型濕地生態(tài)系統(tǒng)（Sun等，1999），其原理是利用潮汐運行過程中床體浸潤面的變化產(chǎn)生的空隙吸力將大氣氧吸入濕地基質(zhì)或者土壤空隙（Zhao等，2004），從而提高人工濕地的溶解氧含量，使得濕地可以保證氨氮發(fā)生硝化作用所需的氧氣，從而加快氨氮的去除（Kearney等，2013）。目前，利用TF-CW來去除水體中的氮等污染物以改善水質(zhì)以便水資源的再利用已經(jīng)得到了廣泛關(guān)注（Hu等，2014）。TF-CW運行主要包含4個階段，分別是瞬時進水、反應(yīng)、瞬時排空以及閑置階段（葉捷等，2011）。當TF-CW完成進水后，首先發(fā)生微生物吸附作用，然后在瞬間排空的同時發(fā)生基質(zhì)復(fù)氧，吸收的氧氣提供給微生物，從而進行微生物好氧降解。這種間歇的運行方式，使?jié)竦貎?nèi)部的氧化環(huán)境有利于好氧微生物的生長，提高微生物活性（呂濤等，2013），也使得穩(wěn)定、高密度的微生物生物膜的形成更加迅速（Behrends等，2001），從而彌補植物根系放氧不足，提高了污染物去除率（宋鐵紅等，2005）。另一方面，TF-CW還可以有效抑制微生物生長過快造成濕地堵塞現(xiàn)。

TF-CW模擬裝置為直徑Φ=40cm，高度h=110cm的鋼桶（圖1），總體積約為138L，每隔15cm設(shè)置直徑1cm的取樣口，每一層次設(shè)置3個取樣口。進水由時控器（TB-125,LUEABB）控制水泵進行，裝置頂端設(shè)置灑水蓋，小孔密布于蓋子底部，保證均勻進水，出水則由時控器控制電磁閥門（2W常閉220V,LUEABB）實現(xiàn)。裝置填充基質(zhì)選用沸石，填充高度為90cm，沸石粒徑為4~8mm，沸石孔隙率為42%。

溫度對潮汐流人工濕地的氮去除有一定的影響，氨氮和總氮去除速率與溫度明顯相關(guān)（Huang等，2013）。雖然水體中硝化反硝化作用可以在較寬的溫度范圍內(nèi)進行，但是要發(fā)生明顯的反硝化作用溫度需在5℃以上，溫度低于5℃時反硝化速度很慢（盧少勇等，2006），因此本研究將溫度控制在適宜的范圍內(nèi)保證細菌的活性，且4種進水方式的溫度差異不顯著（P=0.673）。

研究潮汐流人工濕地硝化反硝化強度隨處理深度增加，在裝置不同部位間的變化有利于探究濕地發(fā)生硝化反硝化作用的主要部位。因此對不同進水方式TF-CW裝置內(nèi)部硝化反硝化強度指標沿程變化規(guī)律進行了研究。

硝化強度在裝置上部0~30cm的處理階段最大，隨深度增加變化逐漸減小，而且在各個階段，閑置/反應(yīng)為2∶1的進水方式下（裝置D）的硝化強度都較高于其他3種；反硝化強度在中部的30~60cm階段較高，在此階段中發(fā)生了明顯的反硝化作用，且連續(xù)流的進水方式下（A裝置）3個深度的反硝化強度都明顯高于其他3種進水方式。因此在進行人工濕地設(shè)計時需綜合考慮NH4+-N和NO3–N的整體去除效果，可將潮汐流人工濕地與連續(xù)流人工濕地進行組合并合理配置，對污染物的去除更加全面有效。