濕地是分布于陸生生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間具有獨(dú)特水文、土壤、植被與生物特征的生態(tài)系統(tǒng)。濕地可分為天然濕地和人工濕地兩大類。人工濕地是由人工建造和控制運(yùn)行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，對污水、污泥進(jìn)行處理的一種技術(shù)。其作用機(jī)理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉(zhuǎn)化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收及生物的作用。人工濕地是一個綜合的生態(tài)系統(tǒng)，它應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理，結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則，在促進(jìn)廢水中污染物質(zhì)良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境再污染，獲得污水處理與資源化的最佳效益。
　　根據(jù)濕地中主要植物形式人工濕地可分為:浮游植物系統(tǒng)，挺水植物系統(tǒng)，沉水植物系統(tǒng)。其中沉水植物系統(tǒng)還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，其主要應(yīng)用領(lǐng)域在于初級處理和二級處理后的精處理。目前一般所指人工濕地系統(tǒng)都是指挺水植物系統(tǒng)。挺水植物系統(tǒng)根據(jù)廢水流經(jīng)的方式，可分為表面流濕地(SFW)也稱為水面濕地，自由水面濕地。在表面流濕地系統(tǒng)中，污水在濕地的表面流動，水位較淺(0．1～0．6m)之間，污水中絕大部分有機(jī)物依靠生長在植物水下部分的莖、桿上的生物膜來完成。潛流濕地(SSFW)也稱為水平流人工濕地，因污水在床體內(nèi)水平流動而得名。在潛流濕地系統(tǒng)中，污水在濕地床的內(nèi)部流動，利用填料表面生長的生物膜、豐富的植物根系及表層土和填料截留等作用，達(dá)到處理污水的效果，是目前應(yīng)用最為廣泛的濕地流態(tài)，但造價相對較高。立式流濕地(VFW)綜合了表面流人工濕地和潛流人工濕地的特點(diǎn)，水流在填料床中基本上呈由上向下的垂直流，水流流經(jīng)床體后被鋪設(shè)在出水端底部的集水管收集并排出系統(tǒng)。但由于建筑要求高，目前采用的也不多。現(xiàn)行人工濕地處理系統(tǒng)可以分為:自由水面人工濕地處理系統(tǒng);人工潛流濕地處理系統(tǒng);垂直水流型人工濕地處理系統(tǒng)。
　　李星等［10］利用人工濕地植物對電鍍廢水的凈化和修復(fù)效果進(jìn)行了研究。通過在垂直流、水平潛流人工濕地系統(tǒng)進(jìn)行采樣和分析，研究了垂直流濕地(一級濕地)中水葫蘆、稗草和水平潛流濕地(二級濕地)中蔗草、黃菖蒲、蘆葦、千屈菜、美人蕉對某電鍍廠經(jīng)預(yù)處理后排水中主要污染物元素Cr、Zn、Fe、Mn、Ni和Cu的處理能力。結(jié)果表明，60d后二級濕地中千屈菜、藤草、美人蕉長勢最好，黃莒蒲正常生長，蘆葦幾乎停止生長，而一級濕地中水葫蘆、稗草生長較緩慢。植物對電鍍廢水的凈化和修復(fù)，因植物種類、部位、生物量、重金屬種類等而不同。一級濕地中水葫蘆對電鍍廢水的凈化和修復(fù)效果強(qiáng)于稗草，二級濕地中蔗草、美人蕉對電鍍廢水的凈化和修復(fù)效果最好。通過分析，二級濕地植物優(yōu)勢明顯，其中蔗草、美人蕉、黃菖蒲、千屈菜是值得推薦的修復(fù)中低濃度電鍍廢水優(yōu)勢種。在人工濕地系統(tǒng)污染物負(fù)荷較高的一級濕地應(yīng)盡可能選用多種抗逆性強(qiáng)的濕地植物品種組合栽植。
　　陶笈汛［37］通過水培試驗(yàn)研究了李氏禾對某電鍍工業(yè)區(qū)產(chǎn)生的電鍍廢水中重金屬離子的去除效果，結(jié)果表明李氏禾能夠有效去除電鍍廢水中的重金屬離子，鉻、銅和鎳的去除率隨著電鍍廢水中重金屬離子濃度的降低而升高，最高可達(dá)93．49%、96．84%和93．06%。
　　李氏禾對電鍍污泥中重金屬離子的吸收和積累試驗(yàn)表明，該植物對電鍍污泥中的鉻、銅和鎳具有很強(qiáng)的耐受和富集能力，單株李氏禾地上部鉻、銅和鎳的積累質(zhì)量最高可達(dá)0．87、41．68和43．18μg/株。該植物應(yīng)用于濕地系統(tǒng)中能夠持續(xù)有效地將基質(zhì)中重金屬元素轉(zhuǎn)移到地上部組織中。研究者同時對水力負(fù)荷和進(jìn)水濃度對李氏禾人工濕地處理電鍍廢水效果的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究發(fā)現(xiàn)，隨著水力負(fù)荷的降低，濕地系統(tǒng)對電鍍廢水中重金屬離子的去除率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在水力負(fù)荷為0．15m3/(m2·d)時達(dá)到最高，電鍍廢水的進(jìn)水濃度越低，濕地系統(tǒng)對電鍍廢水中重金屬離子的去除能力越強(qiáng)。李氏禾人工濕地處理電鍍廢水的試驗(yàn)研究結(jié)果表明，李氏禾人工濕地對電鍍廢水中鉻、銅和鎳的η去除分別達(dá)到86．76%、95．52%和78．34%，出水ρ(Cr3+)、ρ(Cu2+)和ρ(Ni2+)平均值分別為1．20、0．06和0．56mg/L，低于電鍍行業(yè)水污染物排放重金屬標(biāo)準(zhǔn)限值。為了了解人工濕地對重金屬離子吸收的影響因素，國內(nèi)學(xué)者也做了大量的研究工作。為研究不同濕地植物根系泌氧能力與重金屬離子吸收積累能力間的關(guān)系。李光輝等人［38］選用6種對廢水中重金屬離子吸收能力較強(qiáng)的濕地植物進(jìn)行盆栽實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:不同種類濕地植物的根系向水中的泌氧能力存在明顯差異，植物間水體溶解氧質(zhì)量濃度的差異最大可達(dá)1．05mg/L;不同種類濕地植物對重金屬離子的吸收積累能力也有顯著差異，而且在重金屬元素積累量方面的差異明顯高于重金屬離子濃度方面的差異。相關(guān)分析表明:不同種類濕地植物水體溶解氧濃度與植株重金屬元素積累量之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)到顯著水平(P＜0．05)。該結(jié)果說明:濕地植物對廢水及底泥中重金屬離子的吸收積累能力在相當(dāng)大的程度上取決于其根系的泌氧能力。
　　為研究不同濕地植物根系分泌物對水體的酸化能力與重金屬離子吸收積累能力間的關(guān)系，李光輝等人［39］選用六種對廢水中重金屬離子吸收能力較強(qiáng)的濕地植物進(jìn)行了盆栽實(shí)驗(yàn)。這六種濕地植物分別是:稗、空心蓮子草、茭筍、鴨舌草、柳葉箬、辣蓼。研究結(jié)果表明，不同種類的植物對水體的酸化能力存在明顯差異，水體pH差異最大可達(dá)0．85;不同濕地植物間對重金屬離子的吸收積累能力有顯著差異，而且在重金屬元素積累量方面的差異明顯高于重金屬離子濃度方面的差異。相關(guān)分析表明，不同濕地植物水體pH與植株重金屬元素積累量之間存在較好的負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)到或接近P=0．05顯著水平。研究結(jié)果說明，濕地植物對廢水中重金屬離子的吸收積累能力在相當(dāng)大的程度上取決于其根系分泌物對水體的酸化能力。