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本研究以炉渣、沸石和土壤为基质填料，以水芹、黑麦草、香根草、空心菜和水稻为植被构建了人工湿地和无基质的植物浮床模拟净化系统，对人工湿地和植物浮床系统去除生活污水中氮、磷的效果和机理进行了系统的研究，结果表明：
在氮、磷负荷较低和水力停留时间较长(6d)的条件下，炉渣、沸石和土壤3种基质人工湿地系统均具有很好的出水水质。污水净化周期内TN、NH4+-N、NO3--N和TP浓度的下降主要集中于停留期的前3d；植物浮床系统承受的氮、磷负荷较高，系统内TN、NH4+-N和TP浓度随着停留时间的延长呈直线下降趋势，而NO3--N却出现了大量累积现象。
炉渣、沸石和土壤基质人工湿地系统对生活污水表现出了良好的净化效果。3种基质人工湿地对TN、NH4+-N和TP的平均去除率均在90.0％以上；对NO3--N的去除率偏低，但也达58.0～93.0％。植物浮床系统对TN、NH4+-N、NO3--N和TP的平均去除率明显低于基质人工湿地，分别为32.1～76.8％，48.0～91.4％，-79.2％-385％和22.9～91.7％。植物的存在提高了人工湿地和植物浮床系统的氮、磷去除效果，尤以浮床系统最为明显。相对同期的植物而言，黑麦草和空心菜表现出了较高的氮、磷去除效果。
植物种类和生长环境的不同致使植物在生物量及氮、磷含量上存在差异。5种植物在各净化系统中的氮、磷平均含量均为地上部(茎叶)>地下部(根系)，并且浮床系统中植物的氮、磷含量普遍高于基质人工湿地。植物对氮、磷的吸收能力主要取决于自身的生物量和氮、磷含量。黑麦草和空心菜在基质人工湿地和浮床系统内对氮、磷的吸收总量普遍高于同期的其它植物，分别达5.26～11.7 g.m-2，0.72～1.31 g.m-2和12.6～25.2 g.m-2，1.10～1.38 g.m-2。5种植物在浮床系统内的氮、磷吸收总量明显高于基质人工湿地。
不同植物的吸收作用对各净化系统去氮除磷的贡献存在差异。黑麦草和空心菜吸收的氮、磷量占各净化系统氮、磷去除总量的比例分别为39.3～59.4％，88.9～95.4％和54.5～70.7％，45.6～86.3％。两植物对N、P的吸收作用已成为各净化系统去氮除磷的主要机制；水稻、水芹和香根草的吸收作用对各净化系统的氮、磷去除贡献率偏低，但在各系统的去氮除磷中也起着重要作用。
不同基质填料对NH4+-N和P的吸附能力存在着差异。3种基质填料的吸附能力大小依次为：炉渣>沸石>土壤。有植物存在的炉渣、沸石和土壤人工湿地中基质通过吸附和沉淀作用固持、截留的氮、磷量占系统氮、磷去除总量的比例分别为29.1～38.9％和32.7～72.1％。
植物浮床系统通过沉积作用去除的氮、磷量分别占系统氮、磷去除总量的1.75～7.83％和9.61～79.3％。沉积作用对植物浮床系统氮的去除贡献很小，但对磷的去除贡献普遍较大，特别是对照系统，沉积作用已成为其除磷的主要机制。
试验期间，炉渣、沸石、土壤基质人工湿地和植物浮床系统的N2O平均排放通量分别为：3.68～15.2μg.m-2.h-1，4.29～8.33μg·m-2.h-1，5.70～18.9μg.m-2.h-1和23.0～174.4μg.m-2.h-1；其N2O的排放总量分别在4.24～17.5 mg.m-2，4.94～14.7 mg.m-2，8.10～21.8 mg.m-2和43.1～201.0 mg.m-2之间。3种基质人工湿地中N2O排放去除的N约占各系统TN去除量的0.015～0.106％；植物浮床系统内N2O排放去除的N占TN去除量的比例高于人工湿地，为0.072～0.633％。通过N2O排放途径去除的氮对各净化系统氮去除的贡献较小。
炉渣、沸石和土壤基质湿地系统的硝化、反硝化细菌数量数约为103～104MP N.g-1。植物浮床系统中未检测到硝化、反硝化细菌的存在。污水净化系统中硝化.反硝化作用对氮的去除贡献因植物吸氮能力的强弱而有所不同。在以黑麦草和空心菜为植被的人工湿地和浮床系统中，硝化.反硝化作用对氮的去除贡献较小；而当系统内植物的吸氮能力较弱或不存在植物(对照系统)时，硝化.反硝化作用对氮的去除则成为系统除氮的主要机制。