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河流自古便与城市的兴衰联系在一起,良好的河流环境不仅能为人类提供健康舒适的居住环境,更能促进城市经济的发展。随着城市的快速发展,城市河流污染问题日益突出,人们开始关注城市河流污染的防治。人工湿地技术因投资成本低、管理运行费用低、处理效果、适合对污染河流进行污染治理和生态修复的特点,越来越受到广泛关注。复合人工湿地在处理高污染河水方面不仅效率高,而且处理性能稳定,可以弥补不同类型单一人工湿地的缺点。目前对复合人工湿地的研究多集中于复合湿地的处理效率、作用机理上,着眼于不同类型表流-潜流人工湿地对污染河水净化效果、影响因素等差异的研究较少。通过构建表流-水平潜流人工湿地和表流-垂直潜流人工湿地系统,以典型高污染河水为研究对象,对比研究了两组不同组合复合人工湿地对有机污染物、SS和氮磷的净化效果差异,对比分析了植物吸收、温度、季节、进水负荷等因素对两组复合人工湿地的影响,并利用降解动力学模型对不同形式表流-潜流人工湿地进行了模拟分析。研究结果表明:(1)两组人工湿地都能对有机物和悬浮物进行有效的去除。表流-水平潜流人工湿地和表流-垂直潜流人工湿地对BOD5、CODCr、SS的年均去除率分别达到了96.61%和95.62%、85.33%和85.21%、98.11%和95.46%,三者的处理效果不受温度影响,三者都主要是在一级表流人工湿地中得到去除,二级潜流湿地对处理效果进行强化,且表流-水平流人工湿地对BOD5和SS的处理效果显著优于表流-垂直流人工湿地。(2)两组人工湿地能有效进行除磷。表流-水平潜流人工湿地和表流-垂直潜流人工湿地对TP的年均去除率分别达到了82.73%和79.35%,二组人工湿地理效果均不受温度影响,TP由一级表流和二级潜流共同完成去除,但表流-水平流人工湿地的处理效果显著优于表流-垂直流人工湿地。(3)表流-水平潜流人工湿地和表流-垂直潜流人工湿地对TN、NH3-N的年均去除率分别为63.63%和55.83%、68.13%和54.79%,去除率受温度影响程度大,夏季最高,冬季最低,二者由一级表流和二级潜流共同完成去除,且表流-水平流人工湿地对二者的处理效果都显著优于表流-垂直流人工湿地。(4)一级动力学模型并不能很好模拟复合人工湿地的对污染物的去除,对两组人工湿地的模拟中,TN和NH3-N的模拟效果最好,BOD5模拟效果最差。