我国南方农村水资源丰富,生活污水产生量大,多未经处理就直接排放到环境中,不仅污染了附近河流和浅层地下水,对居民的饮水安全和健康亦造成威胁。为此,本研究根据南方农村生活污水的水质和排放特点,以及众多湿地设计和运行经验设计了一种适应南方农村的人工湿地系统。该系统主要以沙砾、白云石为填充基质,前后串联成两垂直流湿地床,两湿地床之间设置了调节水流流向的转接头,并在无植物和种植了美人蕉和香蒲两种植物的情况下研究了：1、系统无植物时不同水流流向对污染物去除率效果的差异；2、系统种植植物后对污染物去除的效果；3、植物系统在高浓度污水情况下的去除效果；4、进出水和基质沿程上一系列指标的变化以及植物的生长状况和对氮磷的吸收情况,基质和植物的去除效果对系统的预期寿命的影响。通过研究分析,获得主要结果如下：1、无植物系统对磷有较强的吸附去除能力,去除率达68.29%,但系统对TN去除率较低,仅为23.34%,且对NH4+-N的去除效果有限。系统对污染物的去除效果一定程度上受气温的影响,气温高,对COD和TN的去除能力增强。所选用的基质对水质缓冲性较好,即使进水pH波动较大,但经过系统的两湿地床处理后最终出水的pH值稳定在中性范围。2、当系统的水流流向由下行-下行变为下行-上行时,系统对TN.NH4+-N和TP的去除效果基本无影响,对COD的去除率提高13%。改变水流流向可以恢复基质部分的吸附能力。3、所选植物地上生物量增加迅速,其根系伸长能使各层基质的溶解氧浓度升高。此外,植物的存在还导致系统的微生物增多。栽种植物使系统TN.NH4+-N和TP的去除率分别提高了60%、80%和30%左右,COD的去除率只提高5%,且其出水值比无植物时稳定。栽种植物也可恢复基质部分的吸附能力。所栽种的两种植物中,香蒲能比美人蕉吸收同化更多氮磷,高浓度时对氮磷污染物的去除作用更为明显。4、进水污染物浓度低时,污染物大部分在前一湿地床中去除。将其浓度提高一倍后,系统对COD,TN以及NH4+-N仍表现出较好的净化效果,甚至对TP的去除率比低浓度时还高5%,出水各项指标均较为稳定,此时污染物主要在后一湿地床中去除。系统的两湿地床在处理高低浓度污染物时表现出各具优势。这些结果表明,设计的湿地系统对高浓度污染物也有较好的适应性和耐受性。5、根据基质和植物对污染物的去除效果,估算出该系统的预期使用寿命为2.64年,能够满足南方家庭污水处理的效果,有一定的市场前景。