人工濕地是由人工建造和控制運(yùn)行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，對污水、污泥進(jìn)行處理的一種技術(shù)。其作用機(jī)理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉(zhuǎn)化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收及各類動物的作用。
人工濕地是一個綜合的生態(tài)系統(tǒng)，它應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理，結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則，在促進(jìn)廢水中污染物質(zhì)良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境的再污染，獲得污水處理與資源化的效益。
人工濕地的植物還能夠?yàn)樗w輸送氧氣，增加水體的活性。濕地植物在控制水質(zhì)污染，降解有害物質(zhì)上也起到了重要的作用。
濕地系統(tǒng)中的微生物是降解水體中污染物的主力軍。好氧微生物通過呼吸作用，將廢水中的大部分有機(jī)物分解成為二氧化碳和水，厭氧細(xì)菌將有機(jī)物質(zhì)分解成二氧化碳和甲烷，硝化細(xì)菌將銨鹽硝化，反硝化細(xì)菌將硝態(tài)氮還原成氮?dú)猓鹊?。通過這一系列的作用，污水中的主要有機(jī)污染物都能得到降解同化，成為微生物細(xì)胞的一部分，其余的變成對環(huán)境無害的無機(jī)物質(zhì)回歸到自然界中。
濕地生態(tài)系統(tǒng)中還存在某些原生動物及后生動物，甚至一些濕地昆蟲和鳥類也能參與吞食濕地系統(tǒng)中沉積的有機(jī)顆粒，然后進(jìn)行同化作用，將有機(jī)顆粒作為營養(yǎng)物質(zhì)吸收，從而在某種程度上去除污水中的顆粒物
人工
濕地處理系統(tǒng)具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，非常適合中、
小城鎮(zhèn)的污水處理。
人工濕地處理系統(tǒng)可以分為以下幾種類型：（1）自由水面人工濕地處理系統(tǒng)；（2）人工
潛流濕地處理系統(tǒng)。（3）垂直水流型人工濕地處理系統(tǒng)。
優(yōu)缺點(diǎn)
人工濕地污水處理系統(tǒng)是一個綜合的生態(tài)系統(tǒng)，具有如下優(yōu)點(diǎn):
①建造和運(yùn)行費(fèi)用便宜
②易于維護(hù),技術(shù)含量低
③可進(jìn)行有效可靠的廢水處理
④可緩沖對水力和污染負(fù)荷的沖擊
⑤可提供和間接提供效益,如水產(chǎn)、畜產(chǎn)、
造紙原料、建材、綠化、野生動物棲息、娛樂和教育。
但也有不足
①占地面積大
②易受病蟲害影響
③生物和水力復(fù)雜性加大了對其處理機(jī)制、工藝動力學(xué)和影響因素的認(rèn)識理解，設(shè)計運(yùn)行參數(shù)不精確，因此常由于設(shè)計不當(dāng)使出水達(dá)不到設(shè)計要求或不能達(dá)標(biāo)排放，有的人工濕地反而成了污染源。
另外，據(jù)已有數(shù)據(jù),當(dāng)上下表面植物密度增大時, 人工濕地系統(tǒng)處理效率提高,在達(dá)到其效率時,需2~3個生長周期，所以需建成幾年后才達(dá)到完全穩(wěn)定的運(yùn)行。因此，
人工濕地技術(shù)最大問題在于缺乏長期運(yùn)行系統(tǒng)的詳細(xì)資料。
總的來說, 人工濕地污水處理系統(tǒng)是一種較好的廢水處理方式，特別是它充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防止環(huán)境的再污染,獲得污水處理與資源化的效益，因此具有較高的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益及社會效益,比較適合于處理水量不大、水質(zhì)變化不很大、管理水平不很高的
城鎮(zhèn)污水,如我國農(nóng)村中、小城鎮(zhèn)的污水處理。人工濕地作為一種處理污水的新技術(shù)有待于進(jìn)一步改良，有必要更細(xì)致地研究不同地區(qū)特征和運(yùn)行數(shù)據(jù)以便在將來的建設(shè)中提供更合理的參數(shù)。
地表流人工濕地
表面流濕地與地表漫流土地處理系統(tǒng)非常相似，不同的是：（1）在表面流濕地系統(tǒng)中，四周筑有一定高度的圍墻，維持一定的水層厚度（一般為10~30cm）；（2）濕地中種植挺水型植物（如蘆葦?shù)龋?
向濕地表面布水，水流在濕地表面呈推流式前進(jìn)，在流動過程中，與土壤、植物及植物根部的生物膜接觸，通過物理、化學(xué)以及生物反應(yīng)，污水得到凈化，并在終端流出。人工濕地
潛流式人工合成濕地
人工濕地的核心技術(shù)是潛流式濕地。一般由兩級濕地串聯(lián)，處理單元并聯(lián)組成。濕地中根據(jù)處理污染物的不同而填有不同介質(zhì)，種植不同種類的凈化植物。水通過基質(zhì)、植物和微生物的物理、化學(xué)和生物的途徑共同完成系統(tǒng)的凈化，對BOD、COD、TSS、TP、TN、藻類、石油類等有顯著的去除效率；此外該工藝獨(dú)有的流態(tài)和結(jié)構(gòu)形成的良好的硝化與
反硝化功能區(qū)對TN、TP、石油類的去除明顯優(yōu)于其他處理方式。主要包括內(nèi)部
構(gòu)造系統(tǒng)、活性酶體介質(zhì)系統(tǒng)、植物的培植與搭配系統(tǒng)、布水與集水系統(tǒng)、防堵塞技術(shù)、冬季運(yùn)行技術(shù)。
潛流式人工合成濕地的形式分為垂直流潛流式人工濕地和水平流潛流式人工濕地。利用濕地中不同流態(tài)特點(diǎn)凈化進(jìn)水。經(jīng)過潛流式濕地凈化后的河水可達(dá)到地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，再通過
排水系統(tǒng)排放。 [4]
垂直流潛流式人工濕地
在垂直潛流系統(tǒng)中，污水由表面縱向流至床底，在縱向流的過程中污水依次經(jīng)過不同的介質(zhì)層，達(dá)到凈化的目的。垂直流潛流式濕地具有完整的布水系統(tǒng)和集水系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是占地面積較其它形式濕地小，處理效率高，整個系統(tǒng)可以完全建在地下，地上可以建成綠地和配合景觀規(guī)劃使用。 [5]
水平流潛流式人工濕地
是潛流式濕地的另一種形式，污水由進(jìn)水口一端沿水平方向流動的過程中依次通過砂石、介質(zhì)、植物根系，流向出水口一端，以達(dá)到凈化目的。溝渠型人工濕地
溝渠型濕地床包括植物系統(tǒng)、介質(zhì)系統(tǒng)、收集系統(tǒng)。主要對雨水等面源污染進(jìn)行收集處理，通過過濾、吸附、生化達(dá)到凈化雨水及污水的目的。是小流域水質(zhì)治理、保護(hù)的有效手段。 [6]
