人工湿地技术是国内外近几十年迅速发展起来的一种新型并具有环境友好特点的污水处理技术,因其具有出水水质稳定、耐冲击负荷强、易维护、基建和运行费用低、污染物去除效果好等优点,越来越受到人们的重视。现已广泛应用于处理生活污水、农业点源和面源污染以及富营养化水体的治理。目前,我国对人工湿地的研究多局限于机理研究,而对于野外人工湿地的设计与监测的数据较少,因而我国人工湿地缺乏系统长期运行的详细资料。本研究以三个大型复合生态湿地为研究对象(其中皎口和汤浦生态湿地以引用水库水质为处理对象,临安生态湿地以污水处理厂二级出水为处理对象),通过环境恒量化学分析手段,研究了复合模块化人工湿地的水质净化效果及季节变化的影响,取得的主要研究结果如下：一、皎口复合生态湿地对氮、磷有较好的去除效果,其中总磷的平均去除率可达48.3%,总氮的平均去除率可达到为40.5%,且硝态氮和氨态氮的去除率均在40%以上在5-7月植物生长的旺季,硝态氮、氨态氮和总氮的去除率分别可以达到80.3%、56.1%和78.7%。COD和TOC在5-7月平均去除率分别为42.0%和38.0%,但由于春冬季节温度较低,去除率均不到20%。总之夏季最有利于各种污染物的去除,其出水水质得到进一步的改善；而在天气寒冷的条件下,植物生长及微生物活性都受到了不同程度的抑制,水质净化效果不显著。在模块分析中可以得出,填充了填料的生态滤池可明显去除磷污染,而复合多级强化生物膜系统及营养盐集约式植物资源化系统则可显著去除氮、有机物等污染。二、汤浦表面流生态湿地在5月份的水质净化效果最好。在微污染的水源地库区,人工湿地前端模块对污染物去除效果明显,可有效去除总磷、总氮和有机物,特别是在黄菖蒲表面流系统和黄花水龙人工浮岛系统。研究表明人工湿地的设计和建设应充分考虑当地的地势气候等因素,如7月采样期间,该人工湿地大面积淹没,模块水域之前连成一片,这不仅会造成植物的淹没,更会影响人工湿地的净化效果。在与皎口复合生态湿地的比较中可以发现,复合生态湿地对污染物的去除更加稳定,且对氮素有更好的净化效果。三、临安复合生态湿地在夏季可高效去除污水处理厂尾水水体中的多种污染物,其中硝态氮、氨态氮及总氮去除率分别达到61.5%、57.6%和52.2%。在其他季节由于硝态氮去除效果不佳而影响了总氮的去除。氨态氮在各季节去除效果均较好,但春季最佳,去除率达到了88.6%。总磷的进水浓度在0.95-2.04mg/L,出水浓度在0.79-1.71mg/L,四个季节的总去除率均不到25%,因此对磷的去除效果不理想。对于COD,可以看出其进水浓度越高,去除率则越高,故春季去除效果最好,达到60.6%,秋季最差,为13.9%。TOC的去除变化与COD相似,但去除率没有COD高,其中春季去除效率最高,也仅为27.5%。总体来看,临安复合生态湿地对污染物的去除亦是夏季效果最好,其他季节较差。在模块分析中可以看出,在温度适宜植物生长的夏秋季节,生态滤池系统对总磷去除发挥了最大的效能。营养物质集约式系统和自净水系统则对总氮和COD的去除效果最好。