近年来,科学界对人工湿地的研究已经从湿地的去污机理转向作用于湿地去污效果的影响因子,进而转向构建高效的人工湿地的相关设计与方法。作为湿地去污效果的重要影响因子,湿地组合、滞留时间以及基质类别一直以来都是研究的重点。大量研究表明,多个湿地串联后的去污效率高于单个湿地的去污效率,特别是N的去除；在三级串联湿地组合中,各级湿地的COD、TN和TP的去除率之间存在显著性差异。水力条件的相关实验研究表明,滞留时间在人工湿地实际运行中均存在一个最佳值,大于或小于此值均使去除率有所下降。然而当前国内外都只是单独的对湿地组合对去污效果的影响或者滞留时间对去污效果的影响进行研究,并未将二者影响因素结合起来对去污效果进行分析。目前研究中,还未针对表流型湿地和潜流型湿地进行一个全面的湿地组合分析,以及未研究其中湿地位置对去污效果的影响作用。另外,微电解法因能提高有机物的去除率而被广泛的应用于染料、印染、油、重金属、农药、制药等废水的处理中,然而关于其对人工湿地的去污效果的影响研究少之又少。因此,本试验以表流型基质床和潜流型基质床为基础,构建了4种三级基质床串联组合,设定污水滞留时间为1h、3h和5h,充分研究了基质床数量对去污效果的影响作用,比较分析了4种基质床组合中不同位置的基质床之间的去污效果,并对基质床组合和滞留时间对去污效果的影响作用进行了二维方差分析。在此基础上,分别比较单个基质床中和基质床组合中,加入质量比为5：1的铁和铜后的去污效果和未加强化基质之前的去污效果,旨在为合理建造与运行更高效的基质床提供一定的科学依据。试验结果表明：(1)本试验中由于没有种植植物,有机污染物、N、P的去除主要通过基质的吸附沉淀和微生物的氧化还原反应去除。随着基质床数量的增加,基质床系统CODMn、NH4+-N和PO43-_P的去除率皆获得提高,特别是三个基质床串联组合的去污效果显著性高于单个基质床的去污效果。该结果验证了多级串联基质床系统的去污效果好于单个基质床的去污效果。(2)不同位置的基质床的去污效果有所不同。在三级串联基质床组合中,第三级基质床的CODMn、NH4+-N和P043--P的去除率要高于第一级基质床和第二级基质床的CODMn、NH4+-N和P043--P的去除率。这与Seo等人得出在“水平流湿地+垂直流湿地+水平流湿地”三级串联湿地组合中,第二级湿地的去污效果显著性高于第一级湿地和第三级湿地的去污效果的结论有很大不同。造成该结果的原因可能是系统中没有栽种植物,导致植物对有机污染物、N、P的去除作用被忽略。(3)基质床组合对系统的去污效果存在显著性影响,在4种基质床组合中,由2个表流型基质床和1个潜流型基质床组成的基质床组合的CODMn、NH4+-N和P043--P的去除率最高,去污效果最好。滞留时间对系统的去污效果存在极显著影响,一定程度的延长滞留时间可以提高基质床系统的CODMn、NH4+-N和PO43--P的去除率。基质床组合与滞留时间的交互作用却对系统的去污效果影响不显著。这表明在实际运行基质床系统中,可以直接忽略基质床组合方式和滞留时间的交互作用对去污效果的影响而独立考虑基质床组合的净污效应和滞留时间的净污效应,为进一步展开对高效基质床的试验研究提供了一定的参考价值和借鉴意义。(4)利用微电解法在系统中加入适量的强化基质可以提高单个基质床和基质床组合的去污效果。在其他运行条件一致的情况下,基质中加入5：1的Fe和Cu,可以提高基质床系统的CODMn、NH4+-N和P043--P的去除率,特别是在滞留时间较短的情况下,去污率提高效果更明显。综上所述,基质床数量增加可以调高基质床的去污效果；不同位置的基质床去污效果之间存在差异；基质床组合和滞留时间都对系统的去污效果存在显著性影响,然而二者的交互作用却对去污效果影响不显著；基质中加入Fe:Cu为5：1的铁片和铜片形成微电解池可以提高系统的去污效果。