卫生设施的缺乏、自然石油储量的不断减少以及全球变暖已成为世界性的环境问题。针对解决这些问题,科研工作者进行了大量的科学研究。而人工湿地技术可有效去除废水中污染物,其设计和技术一直在发展,以望开发出适用于不同水质的经济型人工湿地系统。为了实现这一目标,可以探究由非常规植物物种构建的湿地系统用于废水处理,并利用其生物质生产木质纤维素乙醇,以确保生物质生产生物能源的可行性。在本文实验中,建立了7个水平潜流人工湿地（HSFCW）槽,其中2个槽装填无机基质（石灰石、LS）或有机基质（木屑、SD）;在浮床人工湿地（FBCW）中,利用不同的植物种类和引进的生物（空心菜,WS）系统,对5种人工湿地进行培养,以提高人工湿地（CWs）的性能。在这7个水平潜流人工湿地槽中,有2个保持未种植的状态并分别填充了无机基质（HSFCW-LS）、有机基质（HSFCW-SD）。选择四种物种进行单株和多株培养,即:空心菜、美人蕉、黄菖蒲和水稻。这些植物在水平潜流人工湿地中单独培养或多株培养,此外,本文还测量了污染物去除效率和植物生长参数。与此同时,自然条件下,在浮床人工湿地中种植空心菜。通过这种方法,污水进入水平潜流人工湿地,并经过种植植物的人工湿地和未种植植物的人工湿地处理后出水。在每种强化型人工湿地中采用相同的污水作为进水。污水每周更换一次,共实验12周,分别对初始进水和处理一周后的出水进行污水采样。在为期12周的试验中,每周使用的原废水水质几乎保持一致,且低于污水排放标准。经处理后废水的累积数据表明,混合培养型水平潜流人工湿地系统、单独培养型空心菜水平潜流人工湿地系统、单独培养型空心菜浮床人工湿地系统对总氮（TN）、NH4+-N和总磷（TP）的去除效果最好,平均去除率分别为76%、94%和94.3%。而装填有机基质的水平潜流人工湿地来说,种植黄菖蒲和美人蕉的水平潜流人工湿地对于粪大肠菌群（FC）和总悬浮颗粒（TSS）有较相近的去除效率,分别为76%和77%。而HSFCW-LS和HSFCW-OS则表现出普通性能。此外,空心菜的藤蔓长度为215cm,美人蕉每株鲜重为273g。空心菜也产生了高达每年每平方米4.6kg的生物量。本研究认为,FBCW-IA、HSFCW-PC、HSFCW-IA等大型植物的生物培养方法的性能明显优于化学基质和有机基质,是一种更加高效、经济、可持续的污水处理方法。此外,在生物乙醇生产中,采用碱-自水解联合预处理,然后酶水解,采用两个连续的孵化期（12和24小时）。结果表明,延长水解产物的培养时间至24小时,可提高碳水化合物的产量。水稻生物量呈现出更多的碳水化合物和生物乙醇浓度(1.5mg·L-1)。因此,目前研究表明,非传统型人工湿地植物在净化废水和为木质纤维素乙醇生产提供原料方面具有强大的潜力。