湿地生态系统是地球上最重要的生态系统之一，在地球物质循环和生态环境保护中起着非常关键的作用。水陆交错带是湿地最为核心的区域，是内陆水生态系统和陆地生态系统之间的界面区。界面区土壤提供生物生长的介质，水位波动伴随的是营养物质的提供，空气提供生物生长所需的氧气，是水、固、气三者交汇的地方。水陆交错带中生物量大，根际微生物活动强烈，径流中所携带的污染物质较多地在这种环境中被拦截、过滤和降解，尤其是水位波动造成好氧和缺氧状态的交替，为微生物降解活动和氧气的输入创造了良好的条件，是氧化还原状况变化最为剧烈的区域。总之，水陆交错界面处是污染物质去除的“热区”。　　本论文首先从大处着眼，通过研究巢湖-炯炀河河湖界面、长江-洞庭湖大型河湖响应，来研究大尺度河湖界面处的水化学、水文学等变化特征。从小处入微，通过研究嘉兴石臼漾湿地植物床-沟壕系统内部氧化还原状况的变化特征、污染物质迁移转化规律等，来研究水陆交错界面微环境下污染物质的去除机制。在上述研究的基础上，进一步通过聚焦氨氮去除研究，研究氨氮介质强化去除机理，分析不同地域芦苇湿地根区土壤氨氮截留强弱能力，旨在阐述水陆交错带对污染物质尤其是氨氮去除的机理，为河流、湖泊岸边带的修复提供理论和技术支撑，为人工湿地的构建和运行提供新的理论指导。　　本文主要结论如下:　　1.对大型河流与湖泊界面处的研究以长江-洞庭湖为例，研究三峡工程蓄水对下游洞庭湖湿地环境的影响。长江三峡工程建成运行后，其下游第一个大型通江湖泊—洞庭湖的水文、水质以及湿地环境等均发生了很大变化，河湖交互作用明显。三峡工程已经开始影响到洞庭湖的泥沙淤积、水位波动、水质以及植被演替等。以三峡水库调度运行方案和文献调研为基础，研究发现:三峡工程减缓了长江输入洞庭湖泥沙的淤积速率，对短期内增加洞庭湖区调蓄空间、延长洞庭湖寿命有利;总体上减少了洞庭湖上游的来水量，改变了洞庭湖原来的水位/量变化规律;给洞庭湖水环境质量造成了直接或间接的影响，对其水质改变尚存一定争议，但至少在局部地区加剧了污染;水位变化和泥沙淤积趋缓协同改变了洞庭湖湿地原有植被演替方式，改以慢速方式演替，即群落演替的主要模式为:水生植物-虉草或苔草-芦苇-木本植物。　　2.对中小型河流与湖泊界面处的研究以巢湖-炯炀河为例，研究河湖界面处水质变化特征及其改善策略。研究了巢湖入湖河流炯炀河营养物质(N、P)和化学需氧量(CODCr)的空间分布特征，采用基于主成分分析(PCA)构造的多指标综合评价体系，表征了河流水质的空间变化趋势。炯炀河各段水质受到流域人类活动和河流自净功能的双重影响。采用PCA分析对河流各项水质因子载荷大小比较后得出:N、P是炯炀河水质的主控因子，第一主成分氮磷营养因子解释了河流水质空间变异的约60％，第二主成分硝化潜势与有机污染因子解释了河流水质空间变异的约30％。本研究通过对巢湖炯炀河分析得出，河流是连接湖泊陆域与水域最重要的通道，而入湖河流流域末梢的污染防治与治理尤为突出。治湖先治河，治河先治末梢。因此，必须对炯炀河主要源头污染（农村污水、涉水企业污水、固体废弃物及农业面源污染等）实施大幅度负荷减排和污染控制。　　3.嘉兴石臼漾生态湿地是一种仿自然人工湿地，采样分析研究仿自然人工湿地植物床-沟壕水陆交错界面处氧化还原变化特征和污染物质迁移转化规律。分别研究了芦苇植物床根际和非根际、表层和亚表层土壤等典型环境的氧化还原电位、土壤酶活性和营养物质的变化规律。大型植物根系表面是湿地中特殊且典型的界面，湿地植物在进化过程中形成了发达的通气组织，大气中以及光合作用产生的氧可被输送至根部，在根系周围际形成微好氧区域。研究发现，根际附近其脲酶活性显著高于非根际;根际Fe2+浓度为27.5-465.7 mg/kg，而对应的非根际Fe2+浓度为0.1-1.0 mg/kg。根际土壤中存在有机酸，通过络合作用可显著提高土壤中可溶态铁的浓度，而且根际土壤中的微生物大量消耗根际的氧气，提高二氧化碳浓度，因此影响到根际土壤的氧化还原电位和pH值，促进了Fe3+的还原和吸收。表层土壤中脲酶活性、有机质、氨氮和硝氮含量显著高于亚表层。表层土壤由于有枯枝落叶累积导致其有机质含量很高，脲酶活性较高;由于存在着较强烈的有机质矿化作用，氨氮含量也变高;氨氮作为底物发生硝化作用，硝氮含量变高。总之，湿地内部存在根际与非根际、表层与亚表层等多个界面区域，对污染物质的转化和降解起着关键作用。　　4.目前我国氮素污染日趋严重，岸边带作为重要的水陆交错界面，其对氨氮面源污染的截留起着非常重要的作用。氨氮最终的去除是通过微生物的硝化、反硝化和厌氧氨氧化等作用，而湿地岸边带对氨氮的去除的首要限速步骤是土壤或沉积物对氨氮的吸附、交换和富集，且对于氨氮的冲击负荷处理效率要高，之后才能被微生物利用吸收。通过选取沸石、砾石、火山石、方解石和活性炭等材料进行了室内模拟吸附试验，发现除活性炭外，材料比表面积越大对氨氮吸附越强，主要是比表面积越大与铵根离子接触越多、越充分，因而吸附越强，而活性炭虽然比表面积最大，但其结构组成与其他材料存在显著区别。进而，采集了我国东南西北具有代表性的芦苇湿地土壤样品，做土壤与石料的吸附对比和土壤之间的吸附对比。在室温条件下，沸石对氨氮吸附性能（9380 mg/kg）显著高于各地土壤(500-1500 mg/kg)和其他石料，可以作为氨氮强化去除的重要材料。进一步研究后发现:沸石和土壤对氨氮的吸附随温度变化的规律不同，沸石对氨氮吸附在一定范围内随温度降低而降低，而土壤随温度变化其吸附性能基本保持稳定，这主要是由于沸石和土壤吸附机理的差异所导致的;研究表明沸石对氨氮吸附主要是离子交换过程，而土壤对氨氮吸附是离子交换过程和分子吸附双重作用的结果。不同地域土壤对氨氮吸附性能具有显著差异，土壤的BET比表面积、阳离子交换量、元素的Si/Al比和盐度等是决定吸附量大小的关键因素;土壤中有机质和矿物质对氨氮吸附贡献不一样，有机质对氨氮吸附的贡献大大高于矿物质;而气候、土壤风化程度等，可能是导致不同地方土壤氨氮吸附性能差异的外部因素。