随着国家对地表水水质要求的提高,污水处理厂出水水质与地表水水质要求的矛盾愈发突出。人工湿地污水处理系统具备运行稳定、管理方便及运行成本较低的特点,在污水深度处理中具有显著的技术优势。然而在湿地实际运营中,出水中可能存在NO3-/NO2-超标的问题。因此,在该情况下,人工湿地对污水的深度处理效果如何需要进一步的实践认识,这对湿地工程快速适应我国水污染处理现状并进一步广泛应用与实践至关重要。本研究以含有较高浓度NO3-/NO2-废水为研究对象,探究了人工湿地系统对该类废水的处理效果,分析了不同浓度NO3-/NO2对湿地脱氮过程中碳、氮、磷元素循环转化的影响,解析与氮相关特殊微生物种群的结构和群落特征,并以此解释了该废水对湿地系统中碳、氮、磷元素迁移转化规律的影响机理。主要结论如下：(1)通过对整个实验周期内污染物去除的研究发现,三组装置运行稳定后出水中各污染物数值差别不大,人工湿地对含较高浓度NO3-/NO2的废水均有较好的去除效果。(2)人工湿地物质循环与平衡分析的结果表明,人工湿地系统中对碳去除贡献最高的方式是微生物好氧分解作用,基质蓄积作用次之；系统氮的流向最多的方式是微生物作用,基质蓄积作用次之；对系统除磷贡献最高的方式是基质填料的蓄积作用,植物吸收作用次之。(3)与氮转化相关基因的数量分析结果表明,硝氮组的反硝化菌丰度及活性明显强于其他组,而亚硝氮组的微生物总丰度最高；硝氮组脱氮中间产物N2O还原效率得到极大提升,其N2O排放速率显著低于亚硝氮组和空白组。(4)与氮相关的特征微生物群落结构分析结果表明,适当浓度的硝态氮废水促进了污水脱氮的进程,提高了湿地脱氮效率,硝氮组的反硝化菌活性明显强于其他组；三组装置整体硝化作用强度不高。