近年来大气中甲烷浓度显著增加,由人类活动排放的甲烷占全球甲烷通量的54%-72%。根据IPCC(2007)估测,湿地约占甲烷总源的20%,是大气甲烷的主要自然来源之一。农业非点源污染已经成为我国最严重的环境问题之一,对农产品质量安全、人体健康和生态环境构成严重威胁,人工湿地作为一种生态污水处理技术,与其他污水技术相比具有无可比拟的优势,特别适于我国非点源污染严重的经济相对落后的农村或郊区,目前小型庭院人工湿地处理系统已在成都市郫县园田村、安龙村成功推广应用,因此研究此类人工湿地甲烷驱动排放具有重要意义。本研究课题参考园田村的小型庭院人工湿地系统,实验室构建了由5层不同介质组成的复合垂直流人工湿地系统物理模型,并结合水力学示踪试验分析了以葡萄糖为碳源驱动甲烷排放规律。该人工湿地5层介质分布情况为：最底层采用粒径30-60mm的卵石(厚度为150mm),其上依次是10～30rnrn粒径的砾石(厚度为100mm)、2～10mm粒径的砾石(厚度为100mm)、1～2mm粒径的粗砂(厚度为100mm),表层为1mm以下粒径的细砂,(厚度为150mm)。首先以氯化钠为示踪剂,分析探讨了复合垂直流人工湿地系统实际水力停留时间以及垂直方向上的水力渗透规律。然后,外加了不同浓度葡萄糖(C6H1206)作为碳源,对风车草复合垂直流人工湿地处理系统中进水池和出水池的根水系统(植物根系+水)和茎叶系统(植物茎+植物叶)的甲烷气体进行连续4天不同频率的收集与测定,并分析探索了CH4与碳源、水质指标的关系以及风车草植物不同部位与甲烷排放的关系。研究结果表明：(1)不同介质层内部水力处于扩散非均匀状态,实际水力停留时间过长。第Ⅰ、Ⅱ层基质空隙率太小,滞水现象严重,容易造成堵塞。出水池出口位置不合理,同时导致出水池中水流动力较小,在出水池第V层滞留现象较严重。但滞留现象表明了水力条件为甲烷产生提供了一定的有利条件,也揭示优化水力状况对控制甲烷的产生具有重要作用,后续研究需更换表层介质以及对布水、水力停留时间、水力负荷等水力学参数进行优化设计。(2)添加不同浓度碳源后,不同程度驱动了甲烷的排放,甲烷排放主要在试验开始48h内,48h之后甲烷排放量开始降低；高浓度(4mmol/L)葡萄糖作用下甲烷排放量低于低浓度葡萄糖(0.5mmol/L、1mmol/L和2mmol/L);甲烷排放与第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层基质层有机物浓度显著相关。(3)风车草植物茎叶系统(植物茎+植物叶)甲烷排放高于根水系统(植物根系+水),因此风车草释放甲烷的主要部位可能在高度20cm以上的茎干和叶子部位。(4)甲烷排放量与水质指标表现出一定的相关性。D0、氧化还原电位、电导率、总溶解性固体越低,甲烷排放量越高；温度、pH越高,甲烷排放量越高；盐度、TN与甲烷排放无明显相关,磷酸盐可能与甲烷排放成负相关。后续需进一步量化分析甲烷排放量与碳源质量的关系。