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人工湿地作为20世纪70年代发展起来的一种新型污水生态处理技术,在处理低污染水方面具有巨大潜力和优势,近年来得到了广泛的应用,然而人工湿地处理低浓度污水的原理现仍未清楚。在实际设计和运行时发现,其水力特性对污染物降解有关键的作用。折流式人工湿地便是基于改善湿地内部水力特性的角度,对传统人工湿地结构的一项改进,并在城镇污水处理尾水、雨水径流和景观水的处理中获得了广泛应用和良好效果。然而,关于折流式人工湿地的水力特性方面却少有量化研究。因此,设计了一系列不同流态的人工湿地模拟装置,并采用盐示踪法得到其水力特性参数。在此基础上,对不同流态人工湿地的水力特性进行了评价。由于微生物降解作用、植物同化作用和基质吸附作用等均可以为人工湿地的水处理效果做出贡献,水力特性只是湿地处理效率的重要因素之一。因此有必要研究优化了水力学条件的人工湿地在实际运行时的效果。基于以上考虑,设计了一组具有不同流态和不同填料的人工湿地系统,将其用于净化景观河水,研究在半年的时间尺度内人工湿地系统对常见污染物的净化能力,从而进一步确认流态对湿地系统处理效果的改善作用。人工湿地在运行过程中会排放温室气体,主要为CO2、CH4和N2O。近年来关于天然湿地温室气体排放的研究已有很多,但针对人工湿地的温室气体排放的研究却较少。本研究考察了不同流态、不同基质的人工湿地对景观水体的净化能力和温室气体排放通量,探讨处理效率和温室气体排放与装置流态及基质种类之间的关系。结果表明:（1）四廊道上下折流人工湿地模拟装置的死区与其它装置相比有明显减少,与此同时流态由理想推流向完全混合流的转变并不显著,因此在6个装置中水力特性最为理想。水平折流模式在无基质填充状态下,不会对人工湿地模拟装置的水力特性产生影响;填充基质后,水平折流模拟装置的回收率极低,水力特性变差。（2）上下折流砾石湿地处理效果最好,对TP、TN、NO3--N、NH4+-N的处理效率分别为42.47%、28.92%、32.72%和52.92%,高于水平折流砾石湿地对相应污染物的处理效率（41.67%、23.76%、28.20%和38.93%）。水平推流陶粒湿地对CODMn、TP和NH4+-N的处理效率为24.39%、39.14%和22.39%,高于水平推流砾石人工湿地（14.71%、37.19%和12.23%）,说明相比砾石,以陶粒做基质的人工湿地拥有更高的污染物处理能力。（3）上下折流砾石湿地的CO2排放通量显著高其他三种湿地,为409.3mg/m2·h;人工湿地的CO2排放通量与气温呈现正相关。本研究中人工湿地装置的CH4排放通量整体较低,明显低于在天然湿地开展观测的结果。上下折流砾石湿地的N2O排放通量显著高于其他三者,为20.3mg/m2·h;水平推流陶粒湿地的N2O排放通量显著高于水平推流砾石湿地,说明基质种类对人工湿地N2O排放通量具有影响。