人工湿地污水处理是20世纪70年代发展起来的一种污水处理技术，具有投资少，操作简单，环境经济效益好等特点。大量研究表明，人工湿地处理工艺对污水中BOD₅、CODcr、SS、大肠杆菌、氮、磷等污染物去除效果较好(Keith R. Hench,2003; Gemma Ansola,2003)。对氮、磷的去除效果不如COD等稳定，出水浓度和去除效率变化范围较大 (宋志文,2005; 张太平,2005) 。氮磷的去除主要受介质与植物吸收两方面的影响，易受到温度、水力负荷、氮磷的面积负荷、植物生长状况等诸多因素的影响。因此，了解植物与介质对氮磷吸收的作用，对于提高人工湿地的氮磷去除效率具有重要意义。目前，大部分研究主要集中在人工湿地系统对含氮、磷废水的去除效果上(廖新俤,2002; David Steer,2002)，而对于氮、磷污染物去除效率与人工湿地植物、基质系统中的空间分布特征之间的关系研究不多。因此，本文就人工湿地对污水的净化效果以及氮、磷在人工湿地系统中的空间分布特征进行研究，为改进人工湿地系统设计、优化植物配置提供理论依据。

1.材料与方法

1.1小型人工湿地污水处理系统

1.1实验装置
    人工湿地实验装置如图1所示，处理区长120cm,宽60cm,高60cm。系统由PVC板制成。底部填充直径3-5cm左右的碎石，厚度为15cm，以利于均匀布水。其上部铺上一层尼龙窗纱,防止上层沙子堵塞碎石空隙。窗纱上面放置厚40cm的河沙作为人工湿地基质。该装置分两组，一组种植植物，另一组不种植物。

图1.潜流型人工湿地系统示意图

1.2植物选择与培养：

经本课题组预备试验，对十五种植物进行了筛选，发现千屈菜（Lythrum salicaria Linn）具有良好的氮磷去除效率。千屈菜为多年生挺水宿根草本植物，喜温暖及光照充足，通风好的环境，喜水湿，比较耐寒，具有较高的氮磷吸收能力(单丹，2006)。本试验所用千屈菜购于市场，幼苗先移入清水中，以恢复在运移过程中受损的根系。经恢复后的植物洗净根系的泥土后移入湿地系统。将人工湿地平均分为A﹑B﹑C﹑D四个区(图2 A)，每个区分别种植8株植物。

1.3 运行条件

试验所用污水为人工配置而成，污水成分为蔗糖，蛋白胨，（NH₄）₂SO₄，KH₂PO₄及微量元素（竺建荣，1999），水质指标如表1所示。

人工湿地系统构建后，2006年6月15号开始添加人工配置污水，2006年9月23号运行停止，系统共运行100d。湿地系统为间歇进水，水力负荷为30L/d, 水力停留时间约为4d。

表.1  人工污水水质（mg/L）

1.4植物及基质的采样

运行结束后，沿人工湿地水流方向的10 cm，30 cm，50 cm，70 cm，90 cm，110 cm处设取样器，分别在距离表层基质10cm，20cm，30cm，40cm处取出基质,如图2A所示。

沿人工湿地水流方向30cm，60cm，90cm，120cm刻度线位置将系统平均分为A,B,C,D四个区，分别收获各区的植物（图2B）。因千屈菜生长量大，试验过程期间，对植株进行部分收割，并测定收割部分的生物量。试验结束后，全部收获千屈菜植株，分根，叶两部分测定其鲜重，烘干后测定干生物量，并将烘干样品磨碎，过100目以备分析所用。