自1950s開始系統性研究以來，人工濕地研究日趨深入，也得到了廣泛的應用。人工濕地(ConstructedWetland，CW)繼承了濕地的水陸交匯處概念，參與了人為因素，由人工構筑而成。人工濕地是指在自然或半自然凈化系統的基礎上發(fā)展起來的水處理技術，是一種人為地將石、砂、土壤、煤渣等介質按一定比例構成的、且底部封閉，并有選擇性植入水生植被的水處理生態(tài)系統，水資源保護和持續(xù)利用是主要目的。作為一種生態(tài)水處理方式，人工濕地與傳統水處理方式相比具有投資低、運行費用少、耗能低，且管理水平要求不高等優(yōu)點，近年來被廣泛用來處理生活污水、工業(yè)廢水、暴雨徑流、富營養(yǎng)化水體等，并取得了良好效果;但也存在占地面積較大、效率不高等不足，限制了其應用。

?一、人工濕地的發(fā)展歷程

德國較早系統地開展人工濕地的研究與應用。1953年Seidel研究發(fā)現蘆葦能去除大量有機物和無機物，進一步的研究表明污水中的細菌在通過蘆葦床時消失，且蘆葦及其他大型植物能從水中吸收重金屬和有機物等。在此基礎上Kiehuth提出了“根區(qū)法”，1974年，完整的人工濕地在德國Liebenburg-Othfresen建成。目前，人工濕地技術已在全球廣泛應用。

相較于西方國家，我國對人工濕地的研究起步較晚，但是后來居上，發(fā)表論文數量僅次于美國，成為第二大研究國家。我國人工濕地的研究與應用大致上可分為三個階段:(1)2000年以前為起步探索階段。隨著生態(tài)治理技術的發(fā)展，開始了穩(wěn)定塘、土地處理系統、人工濕地的研究。1990年，在深圳白泥坑建設了生產性的人工濕地用于污水處理，并以此為基地開展了濕地內部生物降解動力學、水力學等相關研究。(2)2000-2009年為迅猛發(fā)展階段。隨著水體污染控制與治理重大項目的實施，我國人工濕地研究及應用得到了迅猛的發(fā)展，論文數量迅速增加，研究范圍涉及到重金屬、藻類、藻毒素、農藥和酞酸酯等污染物的去除，人工濕地廣泛應用于生活污水、造紙廢水、礦山廢水、養(yǎng)殖廢水、農業(yè)面源污染等污水的處理，污水處理廠尾水的深度處理，湖泊河流等水體的生態(tài)修復，小流域綜合整治等。(3)2009年至今為規(guī)范應用階段。城鄉(xiāng)與住房建設部和環(huán)境保護部分別在2009年和2010年發(fā)布了人工濕地相關技術規(guī)范，人工濕地在我國各類水處理中得到廣泛的應用，同時也將水處理人工濕地與景觀、生態(tài)環(huán)境保護與修復相結合，既強調水處理效果，也注重景觀與生態(tài)效應。

二、人工濕地的應用與優(yōu)勢

人工濕地選取的基質種類、粒徑不同，導致內部水力特性不同，局部微環(huán)境存在差異，微生物群落結構各有特色，同時，不同的基質對污染物的截留吸附效能也不同，從而影響人工濕地的處理效率。張翔凌等研究了不同組合的Zeolite、無煙煤、蛭石、高爐鋼渣、生物陶粒等填料對垂直流人工濕地水處理效果影響，結果表明組合填料的種類、裝填順序和裝填方式對凈化效果產生了較大影響。組合填料對COD的平均去除率較單一填料都有所提高;由上至下依次填充無煙煤、生物陶粒、沸石的組合填料具有較好的脫氮功能;由上至下依次填充無煙煤、蛭石、鋼渣的組合填料具有較好的除磷功能。不同粒徑的沸石、無煙煤、礫石人工濕地對總氮和總磷的去除率差異顯著，去除效率最高的分別是1～2mm沸石和2～4mm無煙煤。以給水廠脫水鋁污泥泥餅作為潮汐流人工濕地的填料，在處理養(yǎng)殖廢水時，COD、氨氮和總磷的平均去除率分別達到70%、90%和90%以上。

人工濕地作為一種生態(tài)處理技術，不僅改善水質，還具明顯生態(tài)效益。鑒于我國地表水污染現狀，人工濕地在污水處理廠尾水、城市黑臭水體、農村污水的治理及河道、湖泊的治理與修復保護等方面有廣大的應用前景。