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人工湿地作为一种低成本、低能耗、高去除率、易于操作和维护的污水处理技术,在水污染控制方面占有越来越重要的地位。其中基质的选择是构筑人工湿地的一个重要环节。基质自身的理化性质会直接影响污水中总磷的去除,还会间接影响系统中微生物的生长环境,从而进一步影响水体中污染物的去除。此外,人工湿地的除污效果还受到水力停留时间、进水负荷和溶解氧等运行条件的影响。本实验选取了煤渣、牡蛎壳和青石三种典型的经济型基质,模拟垂直流人工湿地,主要研究其在不同HRT、进水C/N和曝气时间下,三种基质系统对COD、NH4+-N、NO3--N和TP的去除效果的影响,为优化基质组合提供参考依据。通过实验研究,得到以下结果:（1）挂膜过程中,三种基质表面生物膜的附着有明显差别,牡蛎壳表面最先出现茶色物质,其次是煤渣,而青石表面上附着的生物膜并不均匀。通过显微镜对三种基质表面生物膜的观察,发现牡蛎壳系统中微生物的种类和数量最多,其次是煤渣系统;（2）对COD的去除效果最好的是煤渣基质系统,牡蛎壳和青石基质系统间没有明显差异。对NH4+-N的去除效果最好的是牡蛎壳基质系统,其次是煤渣系统。出水NO3--N含量从小到大的顺序为煤渣﹤牡蛎壳﹤青石。对TP的去除效果最好的是煤渣系统,其次是青石系统。总的来说,煤渣和牡蛎壳系统的除污综合能力较强,但煤渣系统受进水C/N和曝气时间的影响较大;（3）三种基质系统对COD的去除率随着HRT的延长而增加。在曝气时间为2.5h,进水C/N为10:1时,随HRT的延长,对NH4+-N的去除效果提高最显著的是牡蛎壳基质系统,其次是煤渣系统,在HRT=5d时达到最大平均去除率,分别为39.28%（煤渣）、50.45%（牡蛎壳）和26.88%（青石）。延长HRT有利于牡蛎壳基质系统对TP的去除,最大平均去除率为51.18%（HRT=5d）。但是当HRT﹥3d时,煤渣和青石系统对TP的去除率随着HRT的增加而减小,HRT=3d时达到最大平均去除率,分别为64.41%（煤渣）和60.13%（青石）。三种基质系统的出水NO3--N含量都随着HRT的延长而升高;（4）增加进水C/N有利于三种基质系统对COD和NH4+-N的去除。在HRT=3d,曝气时间为2.5h,C/N=15:1时,COD和NH4+-N达到最大平均去除率,分别为94%（煤渣）、93.59%（牡蛎壳）、93.17%（青石）和45.76%（煤渣）、64.48%（牡蛎壳）、41.85%（青石）。但是C/N的增加会使三种基质系统出水NO3--N含量升高,同时抑制对TP的去除;（5）在HRT=3d,进水C/N为5:1时,将曝气时间从2.5h延长到4.5h,有利于COD的去除,但是提升效果并不显著,三种基质系统最大平均去除率均在90%以上。牡蛎壳和青石基质系统对NH4+-N的去除率随曝气时间的延长而增加,最大平均去除率分别为83.19%（牡蛎壳）和56.89%（青石）,煤渣基质系统最大平均去除率仅为30.35%。增加曝气时间会抑制反硝化反应,使得出水中NO3--N含量增加。对于TP的去除,煤渣和青石基质系统随着曝气时间的延长而增加,最大平均去除率分别为85.04%（煤渣）和77.47%（青石）。牡蛎壳基质系统则是呈先上升后下降的趋势,最大平均去除率为69.18%。