目前,畜禽养殖产生的废水已成为我国水体富营养化主要污染源之一,严重影响我国的生态环境、经济和社会的健康发展。人工湿地就是根据生态学原理实施的废水处理技术,通过模拟自然湿地,人为设计与建造的由基质、挺水与沉水植被、微生物和水体组成的复合体。人工湿地系统中的基质、植物和微生物三大主要组成要素对废水中的污染物起到去除作用,适合我国经济发展水平不高、能源短缺的中小城市和广大农村地区应用。本实验对人工湿地的基质组分和植物种类对畜禽养殖废水的除污净化效果,以及经基质治理的水体安全回灌进行了研究,以期为人工湿地中植物和基质的选择、人工湿地运行的预期效果提供理论依据和技术支持,为合理利用养殖废水提供参考依据。取得的主要研究结果有:1.选用活性炭与炉渣(1:3)、陶粒和火山岩三种基质,分别构建垂直流柱体,对其净化畜禽养殖废水的效果进行了研究,结果表明:三种基质对废水水体中的总磷都有很好的去除效果,最大去除率分别达99.8%、82.2%和93.3%;对浊度的最大的去除率分别达99.3%、90.6%和82.8%。活性炭与炉渣混合基质对生物需氧量(COD)和总氮去除效果比火山岩和陶粒强,其对COD的去除率比火山岩和陶粒分别多34.6%和39.7%,对总氮的去除率分别比火山岩和陶粒多29.8%和53.6%。在基质处理水体0～5天时间段间,模型内污水各项污染指标迅速降低,随后趋于稳定。2.在以浮水植物和沉水植物净化畜禽养殖废水时发现,浮水植物浮萍对养殖废水有很好的净化效果,其对COD去除率可达到43.83%,总磷的去除率达到95.95%。对于挺水植物芦苇和蒲草来说,两者对总磷的去除率分别达79.85%和65.3%,其中芦苇对COD的去除率可达46.17%。在五种植物的净化箱污染水体中的铵态氮的降解率都在95%以上,其中沉水植物狐尾藻对总氮的去除效果最好,可以达到76.4%,比龙须眼子菜和浮萍高29.29%和46.77%。因此,可将不同植物合理搭配种植,发挥协同作用,达到去污最大化。3.水体回灌研究表明,将畜禽养殖废水直接回灌作物,对作物生长具有一定的危害,使萝卜和茴香的发芽率明显降低,萝卜的结实率也降低。作物生长到一定阶段后,利用畜禽养殖废水回灌,对粮食作物玉米的影响不大,但使萝卜的单株鲜重明显降低。经垂直流处理的人工湿地水体,利用其回灌农作物,其综合效果最佳。