比較我國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)（表1）發(fā)現(xiàn)，各國(guó)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)中氮、磷的限值均處于較高水平，這表明在一定程度上二級(jí)出水均存在深度處理的需求。表2列舉了我國(guó)不同區(qū)域、城市的二級(jí)出水主要指標(biāo)，水質(zhì)呈現(xiàn)明顯的地域特征。

基質(zhì)在人工濕地結(jié)構(gòu)中占有最大體積，是人工濕地區(qū)別于自然濕地的重要特征。國(guó)內(nèi)外有關(guān)基質(zhì)的研究主要集中在不同基質(zhì)對(duì)有機(jī)物、氮和磷等污染物的凈化效果及其去除機(jī)理。不同基質(zhì)各有優(yōu)缺點(diǎn)，如沸石的氨氮去除效果較好，礫石、鋼渣、煤灰渣等的除磷效果較為顯著。為了充分發(fā)揮各類基質(zhì)優(yōu)勢(shì)，人工濕地往往由多種基質(zhì)組成，以有效去除各種污染物，并可同時(shí)有效避免堵塞，延長(zhǎng)運(yùn)行周期。

人工濕地可通過(guò)多種機(jī)制脫氮，包括生物（微生物作用、植物吸收等）、物理（沉積、揮發(fā)等）和化學(xué)反應(yīng)（吸附作用）。Vymazal考察了水平潛流人工濕地脫氮情況，認(rèn)為濕地中N的主要去除機(jī)制是有氧區(qū)的硝化細(xì)菌和厭氧區(qū)的反硝化細(xì)菌共同完成的，有文獻(xiàn)表明，其貢獻(xiàn)率達(dá)80%；而揮發(fā)作用、吸附作用和植物吸收在脫氮方面并未發(fā)揮較大作用。人工濕地除磷主要依賴濕地基質(zhì)、水生植物和微生物以及三者之間的聯(lián)合作用，通過(guò)一系列復(fù)雜的物理（沉積）、化學(xué)（沉淀、吸附）以及生物（植物吸收、微生物吸收與積累）的途徑，實(shí)現(xiàn)除磷的目的。

基質(zhì)在為植物和微生物提供生長(zhǎng)介質(zhì)的同時(shí)，還能夠通過(guò)沉淀、過(guò)濾和吸附等作用直接去除污染物，而基質(zhì)的種類、布置方式等會(huì)直接影響其效果[96]。在人工濕地內(nèi)部填充多孔、表面積大的基質(zhì)，可改善人工濕地的水力學(xué)性能，同時(shí)增強(qiáng)污染物（尤其是氮、磷）的去除性能。基質(zhì)布置方式主要包括基質(zhì)種類搭配及其粒徑級(jí)配，可根據(jù)二級(jí)生化出水的水質(zhì)特點(diǎn)及水質(zhì)凈化要求，選擇合理的基質(zhì)布置方式以強(qiáng)化脫氮除磷效果，并確保系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。