本研究通过水培试验筛选对重金属镉具有一定富集能力和耐受性的湿地植物,构建两种复合式垂直流人工湿地,研究了不同构型、不同植物组合的人工湿地中植物生长情况、去除镉的效果以及重金属镉、有机质在基质中的空间分布规律,探寻去除镉效果较佳的复合垂直流人工湿地构型和植物组合;初探复合垂直流人工湿地对重金属镉的净化机理,为今后应用人工湿地处理重金属废水提供理论依据和实践经验。研究结果显示:1、水培试验筛选结果表明,红蛋(Echinodorus osiris)、风车草(ToninaFluviatilis)、美人蕉(Canna L)和彩叶草(Coleus blumei Benth)对重金属镉都具有良好的耐受性、吸收性和累积性。在镉胁迫下,美人蕉对镉耐受性及吸收能力最强,其次为红蛋,再次为风车草,彩叶草最弱。2、模拟人工湿地运行结果表明,两种构型的人工湿地去除镉的效果都较好。但是,种植物的湿地系统去除镉的效果显著优于不种植物的湿地系统;同种植物组合、不同构型的人工湿地处理系统去除镉的效果是ⅡVCW显著优于ⅠVCW;不同植物组合、相同构型的人工湿地处理系统去除镉的效果是美人蕉—红蛋组合显著优于彩叶草—风车草组合。总体上是:ⅡVCW构型去除镉的效果显著优于ⅠVCW;美人蕉——红蛋组合去除镉效果显著优于风车草——彩叶草。3、重金属镉和有机碳含量在人工湿地基质中的空间分布均有一定的规律:上层(0～5cm)＞中层(5～15cm)＞下层(15～20cm),即随着基质层深度的增加,镉含量递减,有机碳含量也递减。4、通过相关性分析发现,脯氨酸与镉含量相关显著;人工湿地中基质的镉与有机碳含量呈显著负相关;基质中有效态镉与全量镉呈显著正相关;有效态镉含量与植株株高增长量。5、综合研究结果表明,ⅡVCW构型中的美人蕉和红旦组合处理含无机镉废水的效果最好。