人工湿地对污染物的去除机理综述论文
《2024年人工湿地的氮去除机理》范文
《人工湿地的氮去除机理》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业化的不断发展，水体污染问题日益突出，尤其是氮污染问题亟待解决。
人工湿地作为一种生态、高效、低成本的污水处理技术，具有较好的氮去除效果。
本文旨在探讨人工湿地的氮去除机理，为湿地系统的设计和优化提供理论支持。
二、人工湿地概述人工湿地是一种模拟自然湿地的生态系统，通过植物、基质和微生物的相互作用，实现对污水的净化。
人工湿地具有成本低、维护简单、生态友好等优点，被广泛应用于污水处理领域。
三、氮的来源与危害氮是水体中的主要污染物之一，主要来源于生活污水、工业废水、农业排水等。
过量的氮会导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖，消耗水中氧气，影响水生生物的生存。
此外，氮还会渗入地下，污染地下水。
四、人工湿地的氮去除机理人工湿地的氮去除主要依赖于植物吸收、基质过滤和微生物转化三个过程。
1. 植物吸收人工湿地中的植物通过根部吸收污水中的氮，将其转化为自身的营养物质。
这一过程主要包括离子交换和同化作用。
离子交换是指植物根部细胞通过交换阳离子来吸收氮离子；同化作用则是植物利用吸收的氮参与自身的代谢过程。
2. 基质过滤基质是人工湿地的重要组成部分，通过物理、化学和生物作用对氮进行去除。
基质中的黏土、砂等颗粒物可以吸附和过滤污水中的氮；同时，基质中的铁、铝等金属离子可以与氮发生化学反应，生成难溶性的化合物，从而降低水中的氮含量。
3. 微生物转化微生物在人工湿地中发挥着重要作用，通过氨化、硝化、反硝化等过程将氮进行转化。
氨化作用是将有机氮转化为氨态氮；硝化作用是将氨态氮转化为硝态氮；反硝化作用则是将硝态氮转化为气态氮（如氮气），从而从水中去除。
五、结论人工湿地的氮去除机理是一个复杂的生态系统过程，涉及植物、基质和微生物的相互作用。
植物吸收、基质过滤和微生物转化是人工湿地去除氮的主要途径。
了解这些机理有助于我们更好地设计和优化人工湿地系统，提高其氮去除效果。
同时，人工湿地作为一种生态、高效的污水处理技术，具有广阔的应用前景，值得我们进一步研究和推广。
人工湿地的氮去除机理
人工湿地的氮去除机理摘要：氮是水体中常见的一种污染物，会引发水体富营养化和藻类过度生长等环境问题。
为了解决水体中氮的污染问题，人们开发出了一种简易有效的方法——人工湿地。
本文主要探讨了及其相关因素，并提出了一些对人工湿地氮去除效率提高的策略。
一、引言氮是构成生物体蛋白质、RNA、DNA和细胞壁等重要有机物的主要成分，但过高的氮浓度会导致水体富营养化，破坏水生态平衡。
针对水体中氮的污染问题，人们进步出了一种环境友好的氮去除方法——人工湿地。
人工湿地是通过微生物和植物的共同作用，将水体中的氮转化为无害的气体排放或稳定贮存，在水环境中起到净化作用。
二、人工湿地主要通过好氧和厌氧微生物的作用，将氮转化为无害的形式。
氮在人工湿地中主要以氨氮和硝氮的形式存在，经过不同的微生物转化过程，最终转化为N2气体排放或沉积在土壤中。
2.1 氨氮的转化氨氮是水体中较常见的一种氮形态，人工湿地中主要通过硝化作用将其转化为硝氮。
硝化是由氨氧化菌（NH4+ - oxidizing bacteria）和亚硝酸氧化菌（nitrite oxidizing bacteria）共同完成的。
起首，氨氧化菌将氨氮氧化为亚硝酸氮：NH4+ + 1.5O2 → NO2- + 2H+ + H2O然后，亚硝酸氧化菌将亚硝酸氮进一步氧化为硝酸氮：NO2- + 0.5O2 → NO3-整个转化过程中，需要适合的温度、pH值和氧气供应。
2.2 硝氮的转化硝氮主要以硝态氮在人工湿地中存在，其去除主要通过反硝化作用。
反硝化作用是厌氧微生物将硝酸氮还原为氮气的过程，通过菌体的呼吸代谢产生能量。
详尽过程如下：NO3- + 5CH2O + H+ → 3CO2 + 5H2O + N2↑其中，CH2O为有机物，可以来源于植物残体、微生物的代谢产物等。
反硝化作用通常在含氧量低、缺氧环境下进行。
三、人工湿地氮去除效率的影响因素人工湿地的氮去除效率受到多种因素的影响，下面主要介绍其中几个重要的因素。
《2024年人工湿地去污机理及其国内外应用现状》范文
《人工湿地去污机理及其国内外应用现状》篇一一、引言随着现代工业化的进程不断加快，环境污染问题逐渐加剧，如何高效、安全地处理废水、改善环境已成为一个世界性难题。
在此背景下，人工湿地作为新兴的生态处理技术，因其低能耗、低成本、高效能等优点，逐渐成为环境治理的重要手段。
本文将详细介绍人工湿地的去污机理及其在国内外应用现状。
二、人工湿地的去污机理人工湿地是一种模拟自然湿地的人工生态系统，利用物理、化学和生物三种作用去除水中的污染物。
其去污机理主要包括以下几个方面：1. 物理作用：通过湿地的沉淀、过滤、吸附等作用，去除水中的悬浮物、有机物等。
湿地的基质（如砂、石、土壤等）具有较大的表面积，能够吸附和截留水中的污染物。
2. 化学作用：通过湿地中的化学反应，如氧化还原反应、酸碱中和等，降低水中的重金属离子、氮、磷等营养物质的浓度。
3. 生物作用：湿地的植物、微生物等生物群落通过吸收、同化、分解等生物过程，将水中的有机物转化为简单的无机物，从而实现去污。
三、国内人工湿地应用现状在我国，人工湿地广泛应用于城市污水处理、农业面源污染治理、工业废水处理等领域。
其中，城市污水处理是人工湿地的应用重点。
我国许多城市已建立人工湿地污水处理系统，如江苏太湖流域的多个城市采用人工湿地处理生活污水和工业废水，取得了显著的治理效果。
此外，人工湿地还广泛应用于农村污水处理、河流湖泊的生态修复等领域。
四、国外人工湿地应用现状在国外，人工湿地同样被广泛应用于污水处理和生态修复领域。
例如，美国、欧洲、澳大利亚等发达国家在人工湿地的设计和运行管理方面积累了丰富的经验。
他们通过优化湿地设计、选择合适的植物种类和微生物群落，提高了人工湿地的去污效果。
此外，国外还注重人工湿地的多功能性开发，如结合景观设计、休闲娱乐等功能，实现了生态效益和经济效益的双赢。
五、总结与展望综上所述，人工湿地作为一种新兴的生态处理技术，具有低能耗、低成本、高效能等优点，在国内外得到了广泛应用。
《2024年人工湿地的氮去除机理》范文
《人工湿地的氮去除机理》篇一一、引言随着社会经济的发展和人口的不断增长，水体富营养化问题日益突出，尤其是氮的污染成为全球关注的环境问题。
人工湿地作为一种低成本的污水处理技术，在去除水体中的氮等污染物方面表现出显著的效果。
本文将详细阐述人工湿地的氮去除机理。
二、人工湿地概述人工湿地是一种模拟自然湿地的生态系统，通过植物、基质和微生物的共同作用，实现对污水中氮、磷等污染物的去除。
其具有建设成本低、维护简单、生态效益显著等优点，被广泛应用于污水处理领域。
三、人工湿地的氮去除机理（一）物理吸附与截留人工湿地中的基质（如砂、石、土壤等）具有较大的表面积，能够通过物理吸附和截留作用，将污水中的氮素（如氨氮、有机氮等）吸附在基质表面。
同时，湿地中的植物根系也能拦截部分氮素，减少其进入水体的可能性。
（二）微生物作用1. 氨化作用：湿地中的微生物能够将有机氮分解为氨氮，为后续的氮去除过程提供基础。
2. 硝化作用：在好氧条件下，硝化细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
这一过程需要氧气参与，因此在人工湿地中通常设置好氧区和缺氧区的交替环境，以利于硝化细菌的生长和活动。
3. 反硝化作用：在缺氧条件下，反硝化细菌将硝酸盐氮还原为氮气，从而从污水中去除氮素。
这一过程需要在缺氧环境中进行，通常在湿地的底层或水流较慢的区域进行。
（三）植物吸收人工湿地中的植物（如芦苇、香蒲等）能够通过根系吸收水中的氮素，并将其转化为自身的组成部分。
这样，植物在生长过程中就能将吸收的氮素同化，进一步减少水中的氮含量。
此外，植物的凋落物也能为基质和微生物提供营养物质，促进生态系统的循环。
四、结论人工湿地的氮去除机理是一个综合的过程，涉及物理吸附与截留、微生物作用以及植物吸收等多个方面。
这些机理共同作用，使得人工湿地能够有效地去除水中的氮素，保护水环境。
然而，人工湿地的运行效果受多种因素影响，如基质类型、植物种类、气候条件等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行设计和优化，以实现最佳的氮去除效果。
《2024年人工湿地的氮去除机理》范文
《人工湿地的氮去除机理》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业化的不断发展，水体污染问题日益突出。
氮的排放超标已经成为我国许多流域水质污染的重要原因之一。
作为污水处理技术的重要手段，人工湿地利用自然的生态系统和生态过程来达到对氮的有效去除，具有良好的实际应用和科学探索价值。
本文将就人工湿地的氮去除机理进行深入探讨。
二、人工湿地的概述人工湿地是一种模拟自然湿地的人工生态系统，通过植物、微生物和基质之间的相互作用，实现对污水的净化。
它利用土壤、植物和微生物的物理、化学和生物作用，去除水中的氮、磷等污染物，达到净化水质的目的。
三、人工湿地的氮去除机理人工湿地的氮去除主要通过物理吸附、生物同化、微生物分解等过程实现。
具体来说，包括以下几个方面的机理：1. 物理吸附：人工湿地中的介质（如砂、土壤等）具有较大的表面积和吸附能力，可以吸附水中的氮。
这些介质对氮的吸附主要依靠介质表面的离子交换和静电作用，从而达到去除氮的目的。
2. 生物同化：湿地中的植物通过根部吸收水中的营养物质，包括氮、磷等，从而实现对其的同化。
植物的生物量在一段时间内可对一定数量的污染物进行存储。
这种方式可以在短期内减少水中污染物的含量，同时也为后期污水的治理提供了一定保障。
3. 微生物分解：人工湿地中的微生物对氮的去除起到了关键作用。
微生物在湿地环境中进行硝化反应和反硝化反应，将氨氮转化为氮气或氮氧化物，从而达到去除氮的目的。
这些反应需要适宜的环境条件（如温度、pH值等）和充足的氧气供应。
四、具体去除过程1. 氨化作用：在湿地中，氨化细菌将有机氮分解为氨态氮（NH4+）。
这个过程主要发生在基质表面或微小的水滴中。
2. 硝化作用：硝化细菌将氨态氮氧化为硝态氮（NO3-）。
这个过程需要在有氧环境下进行，产生的亚硝酸盐和硝酸盐会溶解在水中或被介质吸附。
3. 反硝化作用：在厌氧条件下，硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原为气态的氮气（N2）。
这个过程中氮的去除主要是通过湿地的土壤和植被进行的。
《2024年人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展》范文
《人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展》篇一摘要：本文综述了人工湿地系统在脱氮除磷方面的效果与机理研究进展。
首先介绍了人工湿地的概念及其在环境保护中的应用，然后详细分析了人工湿地脱氮除磷的原理和影响因素，最后总结了当前研究进展及未来发展方向。
一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体富营养化问题日益严重，其中氮、磷等营养物质的过量排放是主要原因之一。
人工湿地作为一种天然、低成本的水处理技术，具有脱氮除磷的显著效果，因此在环境保护领域得到了广泛应用。
二、人工湿地概述人工湿地是一种模拟自然湿地的生态系统，通过植物、基质和微生物的协同作用，实现对污水的净化。
其核心原理是利用物理吸附、化学沉淀和生物降解等过程去除水中的污染物。
三、人工湿地脱氮除磷的原理及影响因素（一）脱氮原理及影响因素人工湿地脱氮主要通过氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌等微生物的作用实现。
其中，反硝化过程是氮素去除的主要途径。
影响脱氮效果的因素包括水力负荷、基质类型及碳源等。
（二）除磷原理及影响因素人工湿地除磷主要通过基质的吸附、沉淀及植物吸收等作用实现。
其中，基质的吸附作用对除磷效果至关重要。
影响除磷效果的因素包括基质类型、植物种类及生长状况等。
四、人工湿地脱氮除磷的研究进展（一）基质改良研究通过对基质进行改良，如添加生物炭、沸石等材料，可以提高人工湿地的脱氮除磷效果。
这些材料具有良好的吸附性能，能有效地去除水中的氮、磷等污染物。
（二）复合型人工湿地研究复合型人工湿地通过将不同类型的人工湿地组合在一起，形成具有多种功能的生态系统。
这种系统可以更好地适应不同水质条件，提高脱氮除磷的效果。
（三）强化生物技术的研究与应用通过强化生物技术手段，如投加特定微生物、优化湿地植物配置等，可以进一步提高人工湿地的净化能力。
这些技术手段可以有效地促进氮、磷等污染物的去除。
五、结论与展望综上所述，人工湿地作为一种天然、低成本的污水处理技术，在脱氮除磷方面取得了显著的成果。
《2024年人工湿地去污机理及其国内外应用现状》范文
《人工湿地去污机理及其国内外应用现状》篇一一、引言随着工业化的快速发展和城市化进程的加速，水体污染问题日益严重，已经成为影响人类生存环境和健康的重要问题。
为了有效解决水体污染问题，人工湿地作为一种新兴的生态修复技术，逐渐受到广泛关注。
人工湿地通过模拟自然湿地的生态过程，利用物理、化学和生物的综合作用，实现对污水的净化处理。
本文将详细介绍人工湿地的去污机理及其在国内外应用现状。
二、人工湿地的去污机理人工湿地是一种利用自然生态系统的物理、化学和生物过程进行污水处理的技术。
其去污机理主要包括以下几个方面：1. 物理净化机制人工湿地通过沉淀、过滤等物理作用，去除污水中的悬浮物、有机物等。
湿地中的填料层、植物根系等对污水进行拦截、吸附，有效降低污染物的浓度。
2. 化学净化机制人工湿地中的化学过程主要包括氧化还原反应、中和反应等。
湿地中的植物、微生物等通过分泌酶等物质，与污水中的有机物发生化学反应，将有机物分解为无机物，从而实现污染物的去除。
3. 生物净化机制人工湿地中的生物过程是去污的主要机制。
湿地中的植物、微生物等形成了一个复杂的生态系统，通过吸收、同化、降解等方式，将污水中的营养物质、重金属等有害物质转化为无害物质。
其中，植物的作用尤为显著，它们通过根系吸收污水中的营养物质，同时为微生物提供生长环境。
三、国内外应用现状1. 国内应用现状近年来，我国在人工湿地领域的研究和应用取得了显著成果。
国内的人工湿地主要应用于城市污水处理、工业废水处理、农村生活污水处理等方面。
在城市建设方面，人工湿地被广泛应用于城市园林、生态公园等建设中，起到了美化环境、净化水质的作用。
在工业废水处理方面，人工湿地能够有效去除废水中的重金属、有机物等污染物，降低废水对环境的危害。
在农村生活污水处理方面，人工湿地能够解决农村污水排放问题，改善农村环境。
2. 国外应用现状国外在人工湿地领域的研究和应用起步较早，已经形成了较为成熟的技术体系。
《2024年垂直潜流人工湿地中污染物去除机理研究》范文
《垂直潜流人工湿地中污染物去除机理研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体污染问题日益严重，如何有效处理和净化污水成为当前环境治理的重大课题。
垂直潜流人工湿地作为一种新兴的污水处理技术，因其投资成本低、维护简单、生态友好等优点，受到广泛关注。
本文将就垂直潜流人工湿地中污染物的去除机理进行深入研究。
二、垂直潜流人工湿地概述垂直潜流人工湿地是一种特殊的湿地生态系统，其基本原理是利用植物、介质和微生物的共同作用，对污水进行物理、化学和生物三重处理。
与传统的水平潜流人工湿地相比，垂直潜流人工湿地具有更高的处理效率和更强的抗冲击负荷能力。
三、污染物去除机理研究1. 物理去除垂直潜流人工湿地通过介质过滤、吸附和沉淀等物理作用去除污水中的悬浮物、胶体等污染物。
介质中的颗粒物能够吸附和截留污水中的污染物，从而达到净化水质的目的。
此外，湿地中的植物根系也能截留部分颗粒物，进一步增强物理去除效果。
2. 化学去除在垂直潜流人工湿地中，化学作用主要表现在介质与污染物之间的化学反应。
例如，湿地中的氧化还原反应可以降低重金属的毒性，使其从污染物质中解离出来。
此外，湿地中的pH值也可以通过缓冲作用影响污染物的化学形态和活性。
3. 生物去除生物去除是垂直潜流人工湿地中最为重要的污染物去除机制。
湿地中的微生物通过生物膜、生物膜内部的微生物群落等作用，将有机物、氮、磷等污染物转化为无害物质。
具体来说，有机物被微生物分解为二氧化碳和水等无机物；氮通过氨化、硝化、反硝化等过程转化为氮气；磷则被微生物吸收或与介质中的钙离子结合形成难溶性的磷酸盐沉淀。
四、结论通过对垂直潜流人工湿地中污染物的去除机理进行研究，我们可以发现，该技术利用了物理、化学和生物的协同作用来净化污水。
物理去除主要依靠介质的过滤、吸附和沉淀作用；化学去除则通过氧化还原反应等过程改变污染物的化学形态和活性；生物去除则是通过微生物的分解、转化和吸收作用来实现对污染物的有效去除。
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人工湿地对污染物的去除机理综述09环境工程环建系摘要：人工湿地是一项复合生态系统工程，其去除机理错综复杂。
主要从人工湿地的组成及其功能综述了人工湿地废水处理污染物的降解机理及去除途径。
人工湿地处理效果受植物、基质、微生物、气候等因素的影响。
关键词：人工湿地；去除机理；影响因素前沿随着人口剧增、工业化及城市化进程加速, 水污染问题日趋严重, 保护水环境的任务变得越来越艰巨。
在各种污水处理方法中, 生态处理技术由于投资少、操作简单、处理效果好、抗冲击力强, 同时可使污水处理与创建生态景观有机结合起来, 具有良好的环境效益、经济效益及社会效益, 已逐步被越来越多的国家所接受, 并广泛予以应用。
湿地是陆地与水生系统之间的过渡地带,有着很高的生产力以及转换、储存有机物和营养盐的能力。
湿地处于水陆交错带可对流经其的水流及其携带的营养物质起到过滤净化作用,由于其在水分和化学循环中所表现出来的功能,被誉为“地球之肾”。
人工湿地是通过模拟自然湿地, 人为设计与建造的由基质、植物、微生物和水体组成的复合体,利用生态系统中基质－水生植物－微生物的物理、化学和生物的三种协同作用来实现对污水的净化。
人工湿地对有机物、营养物质有较强的去除能力,在实现生态环境效益的同时可美化环境,实现废水资源化 [1]。
1人工湿地系统处理污水的原理1.1人工湿地的构建人工湿地一般由以下单元构成:由填料、土壤和植物根系组成的基质层;能在水饱和厌氧状态基质层中生长的植物,如芦苇、香蒲、水葱等;可在基质层中及基质表面流动的水体;好氧和厌氧微生物(细菌、真菌、藻类和原生生物等);底部防渗层。
1.2人工湿地类型传统的人工湿地主要有自由表面流人工湿地, 水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。
随着对人工湿地研究的不断深入，一些组合工艺和一些新型人工湿地也不断产生。
1.3人工湿地去污机理与工艺流程人工湿地对废水的净化处理包括了物理、化学和生物三种作用。
湿地系统在运转时,填料表面和植物根系由于大量微生物的生长而形成生物膜[2]。
废水流经生物膜会使大量的SS被填料和植物根系阻挡截留;有机污染物也通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被去除。
湿地床系统中因植物根系对溶解氧的传递释放,使其周围环境中依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态,保证了废水中氮、磷不仅能被植物和微生物作为营养成分而直接吸收,而且还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用将其从废水中去除。
污染物最终通过湿地床填料的定期更换或收割栽种的植物从系统中去除,人工湿地中各种物质的迁移和转化过程(见图1.3)[3]。
1.3湿地中各种物质的迁移和转化过程1.3.1有机物的去除机理人工湿地对污水中耗氧有机污染物的处理效果较好，其对有机物的去除是由于人工湿地植物的吸收利用、基质的吸附及湿地内填料上微生物膜联合作用的结果。
污水中的有机物包含不溶性有机颗粒和溶解性有机物两部分[4]。
不溶性有机物通过在湿地基质中的过滤作用可以很快地被截留进而被分解或利用，可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及厌氧好氧生物代谢降解过程而被分解去除。
因此湿地床对有机物的去除作用是物理的截留沉淀和生物的吸收降解共同作用的结果。
废水中大部分有机物最终是被异氧微生物转化为微生物体及CO2和H2O，通过对填料床的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。
BOD5的去除包括几个生物化学过程：好氧呼吸、厌氧消减和硫酸盐还原。
由湿地特有的环境形成了系统中好氧菌、兼性菌及厌氧菌的良好生存状态。
尤其是介质表层，微生物活性较高，对有机物的去除能力较强，但当表层介质被淹没时就会阻止好氧循环，进而加强并平衡了好氧-厌氧循环，为微生物充分发挥提供条件。
1.3.2氮的去除机理污水中的含氮化合物因为可以引起水体富营养化，消耗水中的溶解氧，对水中的无脊椎和脊椎动物种群有很大的毒性，因此是人们关心的指标之一。
这些化合物引起大家的兴趣也因为其有积极作用，比如促使植物生长，而这些植物又有助于野生动物的生长。
在湿地中无机氮最重要的存在形式是NH4＋、NO２－、NO３－、N 2O以及溶解的氮元素和N2。
氮也可以以很多有机形式出现在湿地里，包括尿素、氨基酸、胺类、嘌呤和嘧啶。
因此，污水中的氮基本以有机氮和无机氮 2 种形式存在。
有机氮在微生物作用下被分解为氨氮。
废水中无机氮的去除，植物直接吸收只占很少一部分，主要去除途径是微生物的氨化、硝化和反硝化作用。
还有部分氨氮会因挥发而被去除。
（1）氨化。
氨化(矿化)将有机氮转化为无机氮(尤其是 NH4＋—N)。
有氧时利于氨化。
湿地中氨化速度与温度、pH 值、系统的供氧能力、C/N 比、系统中的营养物以及土壤的质地与结构有关。
温度升高 10℃，氨化速度提高 1 倍。
氨化的最佳 pH 值为 6.5～8.5[5]。
（2）硝化。
微生物将 NH4＋转化为 NO3－的过程，可用如下方程式表示：①NH4＋+1.5O2→NO2－+4H＋+H2O② NO2－+0.5O2→NO3－③NH4＋ + 2O2→NO3－+2H＋+H2O硝化受温度、pH 值、溶解氧浓度、游离氨浓度、亚硝氮浓度、无机碳源、微生物数量、重金属、有毒有机物和碳氮比等的影响。
不同环境中最佳硝化温度为 25～35℃(纯培养液) 和 30～40℃(土壤)。
亚硝化菌的最佳 pH 值为 7.0～8.6，驯化后此 pH 值范围可拓宽。
硝化反应中溶解氧浓度通常应高于 2mg/L[5]。
（3）反硝化。
硝化反应只改变了氮的形式，只有经过反硝化作用才能实现氮的去除。
反硝化指异样微生物将硝酸根还原为分子氮的过程。
可用下式表示：6CH2O+4NO3－→2N2+6CO2+6H2O此反应不可逆，只在有机物基质处于厌氧或缺氧条件（Eh ＝＋350mV～＋100mV）下发生。
影响反硝化的因素包括氧浓度、pH 值、温度、反硝化细菌、氧化还原电位、有机物质、土壤类型和有无存水等。
其中最适 pH 为 6．5～7．5。
最适温度为 25～65℃[5]。
1.3.3磷的去除机理人工湿地对磷的去除是通过微生物的累积、植物的吸收和基质的物理化学作用等协同完成的。
磷在人工湿地系统中的去除主要来自3个方面的作用:①微生物正常的同化或植物的吸收作用;②聚磷菌的过量摄磷作用;③基质的物理化学作用；其中最主要的是基质对磷的吸附作用及其纳磷容量,而植物吸对有机磷的去除效率影响不大,但无机磷以植物的吸收作用为主,这与芦苇等大型植物长期生长对无机磷的需求密切相关[6]。
进入到湿地系统中的磷部分被植物吸收,在秋冬季节储存在植物体内的磷随着植物的枯萎死亡共同落在基底上,随后部分磷被微生物缓慢分解重新释放回水体当中,部分会仍然保留在基质中积累起来成为腐殖质,这部分含磷物质在好氧条件下很容易被植物吸收而重新利用,但是,在厌氧条件下却不会被生物酶所分解,可以稳定地蓄积和保存[7],随着基质的清除更换,便可以把磷从系统中彻底去除(图1.3.3)[5]。
有研究表明在湿地底层中累积、腐败的植物残体仍具有吸附结合和促进共沉淀含磷化合物的作用,可以给人工湿地系统带来新的磷吸附能力[8]。
1.3.4藻类和SS去除机理因藻类过多繁殖引起水体的富营养化问题在我国日益突出，众多水厂也因水源中藻类过多致使管道堵塞及饮用水质量下降。
况琪军等[9]对小试和中试规模的人工湿地系统除藻性能进行研究发现，人工湿地生态系统去除水体中藻类的效果显著，即使在冬季温度低，冲击负荷加大或进水中藻类细胞密度增大等情况下，其除藻率仍能维持在约 80%。
SS去除机理：在人工湿地中，湿地中的水流速度较小且水深较浅，加上填料和植物茎秆的阻挡，有利于物理沉降，使得SS有充分的时间和环境条件去除。
水流流速相对较低，同时又具有大的接触表面，提高了湿地系统通过吸附作用去除SS的能力。
但总的来说，SS的去除主要是依靠在湿地系统中的物理沉降和过滤来完成的。
湿地中分布了大量植物根系且其基质处于饱和状态，因此固态悬浮物在随污水进入系统时会被根系以及填料阻挡截留。
特别是对于潜流式湿地，这时的湿地系统就像一个水平或垂直的过滤器，通过在基质和根区面的生物膜进行重力沉淀、渗透、吸附作用从而SS被分离[11]。
张虎成等[10]在利用氧化塘-人工湿地塘床系统处理造纸废水中发现，人工湿地对 SS 的去除率达 93%。
1.3.3磷的去除过程示意图1.3.5重金属离子和病菌的去除机理近年来，人工湿地对重金属的作用越来越被重视。
在不超过一定浓度的范围内，某些微量元素是动植物体生长的重要营养元素，超过这一范围则具有毒害作用。
20世纪以来的研究表明，人工湿地与重金属相互作用，并与不同方式有效地去除重金属，其过程主要体现在：在基质、微生物和植物三者的协调作用下，利用物理、化学和生物方法，通过过滤、吸附、离子交换、微生物分解和植物吸收来实现对重金属的处理。
污水中重金属离子浓度一般很低，不能与土壤中无机阴离子形成金属沉淀，但与土壤中有机质络合后增强了重金属对土壤的亲和性。
土壤中微生物可通过胞外络合作用、胞外沉淀作用固定重金属，还可把重金属转化为低毒状态，但也有的转化为毒性更强的物质。
植物也能积累重金属。
重金属以各种形态存在，其中溶解性的可被植物吸收，积累在植物茎以上的部分可随植物的收割最终从湿地中去除，不溶性的则被介质过滤截留。
阳承胜等[12]过对宽叶香蒲、芦苇、茳芏和狗牙根的研究发现，这4种植物都有较强富集重金属的能力，且主要富集在植物的地下部分，其中茳芏富集重金属能力最强，宽叶香蒲最弱。
病原菌是由TSS水中的悬浮物带入湿地中的。
它的去除与TSS的去除和水利停留时间等因素有关。
由TSS带入的病原菌的去除机理与去除TSS一样，通过沉淀、拦截等过程去除。
研究表明，相同水利停留时间下，生长植物的湿地去除细菌的能力要比氧化塘好，水位地上、地下交替存在的湿地可有效的去除指示细菌。
因为在所有湿地中存在残留的指示细菌，所以细菌的去除率是进水细菌数的一个函数。
去除率随进水细菌数增高而升高，但是当进水细菌数比原位细菌繁殖率少时，将会出现负的去除率。
人工湿地对细菌及寄生虫的去除效果也较明显。
当污水通过基质层时，寄生虫卵被沉降、截留。
细菌和病原体在湿地中的去除主要通过紫外线照射等实现，另外植物根系和某些细菌的分泌物对病毒也有灭活作用，但也有研究表明：当病菌在水体中和悬浮固体颗粒结合在一起，由液相转向固相时，其在水中的存活期更长些，使病毒和细菌的灭活率不高。
因此在污水处理过程中不能忽视这个问题[13]。
2影响人工湿地净化的主要因素以上已综述了人工湿地对污染物的去除机理，进一步介绍影响去污机理的因素，包括：基质、微生物、植物、温度等。
（1）基质的影响：填料对磷的吸附量随时间的延长而增大，但磷的静态吸附实验证明，填料对磷的吸附非常有限。