近年来,公路建设及运营对周围自然环境的影响问题越来越受到国内外学者的关注。在一些水环境敏感路段如水源保护区路段等,由于路面雨水径流中携带了一定的污染物成分,若这些径流流入当地水系中将对其水质带来一定的不利影响,目前关于水源保护区路段路面径流的收集治理方面的研究暂时较少,且研究不够系统,因此这方面还有待人们进一步的研究与完善。本文通过对典型的路面径流处治结构及结构填料的去污特点进行分析,认为对于水源保护区路段,人工湿地是一种较为合理的路面径流处理措施,该措施具有生态环保、水力处理负荷大、综合净化效果好等优点,因此提出了采用人工湿地对路面径流进行收集处理的方法,并从人工湿地的设计和湿地的净化效果两方面进行研究。针对人工湿地的设计方法,本文从结构设计、参量设计、布设原则、径流收集等方面进行了系统性研究。提出了湿地的布设原则和径流的收集方法,结合湿地的特点对人工湿地的结构提出了四种设计方案,分别为一般垂直潜流湿地的结构、垂直潜流与水平潜流组合的U型复合式潜流湿地结构、两种垂直潜流湿地串联的串联式潜流湿地结构以及一般表面流湿地结构,同时提出了湿地的水深、面积等参量的设计方法。对湿地净化效果的研究分别考虑了植物和湿地结构的作用,本文结合现有研究成果对植物的作用进行了分析探讨,另通过模拟试验对设计的一般垂直流湿地、复合式潜流湿地和串联式潜流湿地三种结构方案的径流处治效果进行了对比试验研究,结果显示:(1)三种方案对径流的净化均具有良好的效果,且复合湿地式结构和串联式湿地结构的去污效果较一般垂直流湿地结构更为明显,其中复合式湿地结构去污效果最佳但处治时间相对较长,串联式湿地在处治效果及处治时间上综合效果更好。(2)通过对湿地基质填料中增设活性炭层可有效提高对重金属、有机物和石油类物质的净化效果,尤其对有机物具有较强的去除效果。最后介绍了人工湿地处理措施在广东某高速公路穿越水源保护区路段上的应用,通过对湿地处理系统的建设情况进行现场调研,总结目前建设中存在的问题,并对问题的修改及后期的维护管理工作提出了建议。