随着洱海流域人口的大幅增加和农村经济的快速发展，洱海受农村面源污染的危害也日趋严重，洱海正处于中营养向轻度富营养过渡状态。洱海流域水体富营养化控制的重点已经不再是集中建设农村污水处理工程，而是着重于综合治理入湖氮，磷负荷偏大但浓度较低的低污染河水。生态工程技术尤其是人工湿地技术在处理低污染河道水中的应用已日趋广泛。运用数学模型定量化分析人工湿地中氮素的降解与迁移转化规律可以对人工湿地中脱氮的主要机制以及各环境因素对脱氮过程的影响有更深层次的认识，同时可以为人工湿地的建构设计和优化管理提供理论指导。本研究以处理原水为低污染河水的邓北桥湿地一期示范工程为研究对象，利用Stella系统动力学软件，根据湿地脱氮机理，湿地氮素质量平衡方程以及各反应过程的速率公式建立了邓北桥湿地脱氮生态动力学模型，利用敏感性分析方法，优化了模型相关动力学参数。通过模拟结果与实测数据的比对以及模型效率的计算，结果显示模型基本上能反映邓北桥湿地出水ρ(NH+4-N)、ρ(NO-3-N)、ρ(ON)的变化趋势，模型模拟NH+4-N、NO-3-N、ON的效率系数R值分别为50.2%、67.6%、81.2%。该研究内容给以处理原水为低污染水的湿地脱氮模型的建立提供了一定借鉴。其次，本研究应用模型模拟并定量化分析人工湿地低污染水处理系统内各氮素的迁移转化过程，确定了人工湿地低污染水处理系统除氮的主要机制为硝化，反硝化，植物吸收。反硝化可以去除进水中50%的TN，是TN去除的最主要途径。植物吸收可以去除进水中11%的TN，底泥则可以吸附进水中3.5%的TN。模型模拟得到邓北桥湿地系统中反硝化速率均值为0.438g/m3/d，硝化速率均值为0.234g/m3/d，植物吸收氮速率在0.030~0.070g/m3/d之间小幅变化，同时反硝化速率与硝化速率的变化规律趋于一致，导致湿地水体中硝酸盐氮的浓度变化速率长期处于0.250g/m3/d左右。最后，本研究应用模型模拟并定量化分析了水温和溶解氧对低污染水湿地处理系统脱氮效果的影响，研究结果表明随水温升高，湿地系统脱氮过程中各反应速率相应升高，湿地对于总氮的去除率也相应提高。水温在20℃以上时，湿地可保持良好的脱氮效果。该湿地ρ(DO)在8mg/L左右即可达到较佳的脱氮效果。而湿地内ρ(DO)低于1.2mg/L时，湿地系统的硝化作用并不明显，对氨氮的去除效果并不理想。