目前國內(nèi)生活污水處理普遍采用的工藝有氧化溝法、SBR法、A2/O法等，但投資費用十分高昂。對于經(jīng)濟(jì)不夠發(fā)達(dá)的地區(qū)，尤其是沒有污水處理設(shè)施的城鎮(zhèn)，需要一種效果好且費用低的處理技術(shù)新工藝。人工濕地是剛剛起步起的處理污水的方式，并在歐洲得到廣泛的應(yīng)用。它的原理主要是利用濕地中各種元素之間的相互作用，通過各種途徑來凈化污水。

 水生濕地環(huán)境

種植植物是改善人工濕地的重要方法，通過植物不但可以去除污染物，還能綠化土地，提高生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。

人工濕地植物的作用

（1）吸收作用

水生植物從污水中吸收氮類、磷類等營養(yǎng)物質(zhì)。植物提取污水中氨氮，有機(jī)氮、無機(jī)磷在轉(zhuǎn)化為ATP、DNA和PNA等有機(jī)成分，通過植物的收割而從系統(tǒng)中去除。研究寬葉香蒲人工濕地發(fā)現(xiàn)，植物不同組織器官對營養(yǎng)元素吸收能力不同，鉀元素在植物地下莖及嫩葉中含量相當(dāng)高。

植物還能吸附金屬鉛、鎘、汞、砷等有害類物質(zhì)。重金屬在一般植物中的積累量為0.1～100μg/g。植物去除作用還表現(xiàn)使根區(qū)氧含量增加，促進(jìn)污水重金屬的氧化和沉降。植物對有機(jī)污染物吸收通過協(xié)同作用完成。

（2）輸氧作用

有科學(xué)家提出濕地凈化污水的根區(qū)法理論，認(rèn)為通過濕地的污水，在植物根區(qū)這一特殊的生態(tài)環(huán)境下，植物根系可對污水中的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行營養(yǎng)物質(zhì)降解、轉(zhuǎn)化。這種理論促進(jìn)濕地科學(xué)繼續(xù)推進(jìn)研究。

濕地中生長的蘆葦、香蒲等濕生植物的根系有強大的輸氧功能，將空氣中的氧氣通過植物體的疏導(dǎo)組織直接輸送到根部。在整個濕地低溶氧的環(huán)境下，濕地植物的根區(qū)附近能形成局部富氧區(qū)域，利于好氧菌的生長代謝。因此，種植于濕地的植物，除了必須適應(yīng)當(dāng)?shù)厣常休^長生長期外，還需要生長快速，根莖發(fā)達(dá)，有較大的地下生物量。

對于人工濕地處理系統(tǒng)來說，能否達(dá)到預(yù)期的處理效果，1個重要因素就是能否使基質(zhì)中保持充足的氧分。由于生長在濕地中的挺水植物對氧的運輸、釋放和擴(kuò)散作用，將空氣中的氧轉(zhuǎn)運到根部，再經(jīng)過植物根部的擴(kuò)散，在植物根區(qū)周圍的微環(huán)境中依次出現(xiàn)好氧區(qū)、兼氧區(qū)和厭氧區(qū)，有利于硝化、反硝化反應(yīng)和微生物對磷的過量積累作用，達(dá)到去除氮和磷的效果。

（3）濕地植物的其他作用

濕地植物在人工濕地系統(tǒng)中除了具有上述的幾個主要作用外，還具有另外一些作用：

①植物的光合作用可以為凈化作用提供能量來源，可以減少能源的消耗；

②由于資源競爭的結(jié)果，種植適宜的植物還可以抑制雜草的生長，植物及其枯枝敗葉層形成了1個自然生物過濾器，有助于控制臭味。冬季枯枝落葉還可以形成一層天然的保溫層，有助于地下的基質(zhì)免受霜凍；

③植物根系可以形成1個天然的過濾器，有助于水中懸浮物的截留，并可以防止系統(tǒng)堵塞；

④植物通過吸收同化污水中的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為自身的生物量，再通過定期收割植物，從而去除廢水中的營養(yǎng)元素，并且回收的植物還可以用作造紙原料、編織材料、牲畜的飼料或燃料等，實現(xiàn)了能源的回收利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。另外，有些濕地植物還可作為水體所受污染程度的指示物。