水資源的日益短缺是當(dāng)今世界的主要難題，這一問題在很大程度上限制了人類社會的可持續(xù)發(fā)展，因此在注重節(jié)約用水的同時(shí)，加大對污染水的治理至關(guān)重要。隨著工業(yè)的發(fā)展，污水成分逐漸復(fù)雜，傳統(tǒng)的工藝已不能滿足去除此類污染物的需求，尤其是重金屬污染、石油污染等。

人工濕地最為一種原位污水凈化系統(tǒng)，有投資小、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。大量研究表明濕地系統(tǒng)對重金屬工業(yè)廢水的去除有較好的作用。人工濕地系統(tǒng)通過基質(zhì)、植物、微生物對重金屬進(jìn)行去除。業(yè)內(nèi)人士研究5種由水平潛流、垂直潛流、表面流3種不同工藝組合成的復(fù)合人工濕地系統(tǒng)對Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的去除效果。結(jié)果表明：系列1~系列4復(fù)合型人工濕地對5中重金屬都有去除效果。

人工濕地主要是由基質(zhì)、植物、水體、微生物等4部分組成。基質(zhì)、植物、微生物是去除污染物的關(guān)鍵。濕地系統(tǒng)是由物理-化學(xué)-生物過程構(gòu)成一個(gè)完整的污水處理系統(tǒng)。濕地系統(tǒng)對重金屬的去除機(jī)理主要包括基質(zhì)的吸附、過濾、共沉淀以及植物吸收和微生物降解作用。諸多研究表明：人工濕地處理系統(tǒng)中，基質(zhì)表面黏土顆粒和有機(jī)質(zhì)對重金屬的吸附、沉淀起主要作用，植物體的吸收和根部吸附作用對重金屬去除的貢獻(xiàn)不大。

重金屬在基質(zhì)和水體之間的遷移轉(zhuǎn)化是指重金屬被固體基質(zhì)顆粒吸附、釋放，以及此過程中伴隨發(fā)生的物理、化學(xué)、生物共同過程。其中物理過程主要方式為吸附、過濾、沉積作用。人工濕地系統(tǒng)的基質(zhì)具備活性過濾器的性質(zhì)。重金屬廢水進(jìn)入濕地系統(tǒng)后，懸浮物會被截留、過濾使之沉積在基質(zhì)中，廢水中的重金屬會與基質(zhì)中表面黏土顆粒相互作用，達(dá)到吸附富集重金屬的目的。此種轉(zhuǎn)移處于動態(tài)平衡狀態(tài)，重金屬可以由水體向基質(zhì)中轉(zhuǎn)移，同時(shí)基質(zhì)中的重金屬也可能在一定條件下轉(zhuǎn)移到水體中。因此表層基質(zhì)即是重金屬匯集的場所，同時(shí)也是潛在的重金屬污染源，對于表層基質(zhì)的妥善處置尤為關(guān)鍵。化學(xué)過程主要有吸附、沉淀、離子交換、氧化、水解等作用?；瘜W(xué)過程對重金屬的去除也有很重要的作用。