隨著人工濕地的應用和發展，尤其是處理典型污水和富營養化地表水時，人工濕地脫氮效率不理想的問題日益凸顯。在人工濕地的脫氮過程中，微生物的硝化和反硝化作用貢獻率可達到90%左右。人工濕地在實際運行過程中，在處理較高氮濃度、較低有機物濃度的廢水時，人工濕地的脫氮效果欠佳，其主要原因是進水中的有機碳源含量較低，影響濕地基質內反硝化反應的順利進行。因此需要通過外加碳源方式來加強微生物的反硝化作用。人工濕地在不投加碳源時，硝態氮去除率為14%～30%，但是以乙酸鹽作為碳源后，硝態氮去除率提高到55%～70%。因此，通過添加有機碳源的方式，大大提高了人工濕地的反硝化效果，提升了人工濕地的脫氮性能。

水樣測試指標主要有溶解氧含量、氧化還原電位、氨氮含量、硝態氮含量、總氮含量、總磷含量和化學需氧量。利用雷磁便攜式多參數分析儀DZB-718，現場測定水體中溶解氧含量和氧化還原電位；采用納氏試劑分光光度法，測定水樣氨氮含量；采用紫外分光光度法，測定水樣的硝態氮含量；采用堿性過硫酸鉀消解——紫外分光光度法，測定水樣的總氮含量；采用過硫酸鉀消解鉬酸銨分光光度法，測定水樣的總磷含量；采用重鉻酸鉀滴定法，測定水樣的化學需氧量含量。

添加不同緩釋碳源的人工濕地出水污染物濃度見圖2。添加玉米秸稈、玉米芯、木塊的人工濕地和對照人工濕地具有相似的氨氮去除規律(圖2a)，氨氮出水質量濃度為1.22～1.82mg/L，氨氮去除率為94.3%～96.2%。添加玉米秸稈、玉米芯、木塊、Zeolite的人工濕地也具有相似的硝態氮去除規律，出水中的硝態氮質量濃度為1.01～2.40mg/L(圖2b)，氨氮去除率為93.0%～97.0%，而對照人工濕地的硝態氮的去除速率較慢，隨著水力停留時間延長，硝態氮去除率也可達到90.0%，這可能是由于美人蕉根系釋放出足夠的有機碳源，維持無碳源添加的人工濕地的硝態氮去除率。有研究表明，美人蕉的植物根系有機物的釋放量為0.47mg/(g·d)，同時美人蕉的生物量較大，所以能夠釋放出足夠的有機物，維持無碳源添加人工濕地的反硝化性能。

添加玉米秸稈、玉米芯、木塊和對照人工濕地出水中總氮質量濃度為3.02～3.50mg/L(圖2c)，總氮去除率為94.8%～95.6%。各人工濕地運行過程中，總磷去除規律不同，隨著水力停留時間延長，各人工濕地總磷去除率為87.9%～90.3%(圖2d)。人工濕地總磷的去除能力與基質性質有關，本實驗采用了相同的人工濕地基質，所以總磷去除率較接近。本研究發現，添加玉米秸稈、玉米芯、木塊的人工濕地出水中的化學需氧量含量相對較高(圖2e)，對照人工濕地出水的化學需氧量含量相對較低，說明緩釋碳源能夠在基質中釋放出有機物，促進人工濕地的反硝化作用。在本實驗進水條件下，人工濕地都能很好地去除氨氮、總氮和總磷，無緩釋碳源人工濕地對硝態氮的降解速率較慢，但隨著水力停留時間的延長，也能很好地去除硝態氮，說明以爐渣為基質，栽種美人蕉的人工濕地能夠很好地去除進水中的污染物，適合進水有機物含量低(甚至沒有有機物)的含氮污水處理。

以爐渣為基質、以美人蕉為栽種植物的人工濕地可以有效地處理含有低濃度有機物進水的生活污水中的硝態氮(總氮質量濃度≤125.9mg/L)，氨氮和硝態氮的去除率分別為87.4%和93.1%以上。當污水中硝態氮含量繼續增加時，應適當在人工濕地中添加緩釋碳源。當總氮質量濃度增至179.2mg/L時，添加玉米秸稈的人工濕地能保持較好的硝化和反硝化作用，對氨氮和硝態氮的去除率可達92.1%以上。當溫度下降時，添加玉米秸稈的人工濕地還具有較好的反硝化作用，當總氮質量濃度增至179.2mg/L時，其硝態氮去除率還維持在81.1%以上。以爐渣為基質、以玉米秸稈為緩釋碳源、以美人蕉為栽種植物的人工濕地十分適用于以硝態氮為主要污染物的污水治理。