水資源的日益短缺是當(dāng)今世界的主要難題，這一問題在很大程度上限制了人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，因此在注重節(jié)約用水的同時(shí)，加大對(duì)污水處理至關(guān)重要。隨著工業(yè)的發(fā)展，污水成分逐漸復(fù)雜，傳統(tǒng)的工藝已不能滿足去除此類污染物的需求，尤其是重金屬污染、石油污染等。人工濕地最為一種原位污水凈化系統(tǒng)，有投資小、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。大量研究表明濕地系統(tǒng)對(duì)重金屬工業(yè)廢水的去除有較好的作用。

人工濕地是一種新興的水處理系統(tǒng)，具有較高的生態(tài)價(jià)值，與傳統(tǒng)的污水工藝相比，人工濕地處理系統(tǒng)具有較高的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。Seide通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)不止蘆葦還包括其他的高大挺水植物都能去除水中的重金屬以及有機(jī)物人工濕地污水處理系統(tǒng)中有物理作用、化學(xué)作用、生物作用。該系統(tǒng)凈化效率高、較低的投資成本和管理成本。該技術(shù)已被國內(nèi)外廣泛應(yīng)用。

人工濕地主要是由基質(zhì)、植物、水體、微生物等4部分組成。基質(zhì)、植物、微生物是去除污染物的關(guān)鍵。濕地系統(tǒng)是由物理-化學(xué)-生物過程構(gòu)成一個(gè)完整的污水處理系統(tǒng)。濕地系統(tǒng)對(duì)重金屬的去除機(jī)理主要包括基質(zhì)的吸附、過濾、共沉淀以及植物吸收和微生物降解作用。

垂直潛流人工濕地對(duì)Cd、Cr、Pb的去除效果好于水平潛流和表面流人工濕地；多級(jí)復(fù)合型人工濕地對(duì)Cd、Cr、Pb的去除效果好于低于其級(jí)數(shù)的復(fù)合型人工濕地；在表面流人工濕地中增加水力停留時(shí)間可提高對(duì)Cd、Cr、Pb的去除效果。

垂直潛流和水平潛流人工濕地對(duì)Cu和Zn都有一定的去除效果。垂直潛流和水平潛流人工濕地對(duì)Cu的去除差異不大，而垂直潛流和水平潛流對(duì)Zn的去除效果為垂直潛流人工濕地優(yōu)于水平潛流人工濕地；垂直潛流+水平潛流復(fù)合型人工濕地對(duì)Cu和Zn的去除效果優(yōu)于單種工藝的人工濕地。

表面流人工濕地對(duì)Cu和Zn均有釋放現(xiàn)象，其可能原因?yàn)椋籞n的可還原態(tài)高于除殘?jiān)鼞B(tài)以外的其他形態(tài)，Cu的弱酸可溶態(tài)高于除殘?jiān)鼞B(tài)以外的其他形態(tài)。由于人工濕地運(yùn)行時(shí)間已久，水環(huán)境偏酸性，溶解氧較低使得Cu和Zn釋放到水相中形成二次污染。