由于富营养化问题及地下水硝酸盐氮的日益严重，脱氮已经成为提高水体水质必不可少的步骤。脱氮过程包括硝化与反硝化两个步骤，反硝化在以硝酸盐氮为主的污染水体治理中尤为重要。相对于异养反硝化有可能造成的二次污染与污泥产率高的问题，硫自养反硝化近年来越来越受到人们的关注。考虑到硫自养反硝化菌生长周期长，本研究尝试将硫自养反硝化技术与人工湿地相结合，在预防产生异养反硝化型人工湿地普遍存在的堵塞问题的基础上，能够有效地去除污染水中的硝酸盐氮。　　本研究采用自制潜流人工湿地系统，其中砾石直径为20~30mm，接种污泥为闵行污水处理厂的剩余污泥，电子供体为硫代硫酸钠，研究水温、S/N比、水力停留时间（HRT）对系统氮去除效果的影响。系统进水TN为18.5mg/L，其中硝酸盐氮为17.5mg/L，在水力停留时间（HRT）为12h时，水温为20-28℃时，可以取得92％的TN去除率，出水亚硝氮基本没有积累。当水温降低到3-7℃时，只能取得20%的TN去除率。为了提高在低温下的TN去除率，将HRT由12h延长到24h。此时，虽然TN去除速率维持不变，但是TN去除率可以达到50%。由此可以得出在低温条件下可以通过延长系统HRT来提高TN的去除率。　　监测水温为20℃，S/N为1：1，HRT为3、6、9、12h的条件下TN的去除效果为70.63%、84.60%、89.48%和90.50%。可以得到在HRT=9h为系统在此条件下的最佳工况点。在水温为5℃，S/N为1：1，HRT为6、12、18、24h的条件下TN的去除率分别为17.67%、32.79%、41.91%和50.06%。　　在水温为20℃，HRT为12h，S/N分别为1:1、0.8:1、0.6:1的条件下，监测TN的去除率随 S/N的降低而降低，分别为90.93%、76.20%和57.03%。其中在气相成分中，N2O的通量分别为2.3ug/(m2·h)、1245 ug/(m2·h)和1860.5 ug/(m2·h)，可以得到：S/N的降低会导致产生更多温室气体N2O。在三种S/N下出水硫酸根比理论硫酸根要少，这是由于部分硫酸根转化为了硫化氢。除此之外硫代硫酸钠在酸性环境下会与氧气发生反应。　　在活性污泥法数学模型中，ASMN模型更为精确地描述了硝化与反硝化过程，并且在模型中加入了N2O这一组分可以更好地模拟系统反硝化过程中温室气体的产生。在人工湿地数学模型中，BIO-PROE模型是将CWM1（人工湿地1号模型）与复杂的水力模型相结合的人工湿地模型。本研究在这两个模型的基础上，建立以硫代硫酸钠为电子供体的自养型人工湿地的生态模型，用于预测出水液相中各类组分和N2O的排放量，取得了较好的模拟效果，该模型的建立可以为自养型人工湿地的运行提供一定的科学指导作用。