温室气体排放控制是人类面临的重要任务。各类污水处理以及环境治理设施在完成污染物削减的同时,有无增加温室气体排放的风险?该怎样降低各种设施的温室气体排放?此类问题也不断得到环境界的广泛关注。近年来,人工湿地作为一种生态设施,在面源污染削减,水环境质量改善,甚至污水处理中得到广泛应用。鉴于人工湿地的多元化环境条件以及关联的复杂物理,化学,生物,生态过程,以其作为典型的环境设施开展温室气体释放过程和调控策略研究具有重要的代表性意义。为此,本研究选择人工湿地中最常用的表流人工湿地,开展温室气体排放的现场测试,数据解析,在此基础上建立了针对三种主要温室气体CH4,CO2和N2O的释放模型,通过温室气体释放的过程模拟,揭示了表流人工湿地的温室气体排放规律,并开展了表流人工湿地温室气体排放控制策略研究。论文的主要研究成果如下:（1）选择某城市受污染河水净化的表流人工湿地,进行了历时一年的温室气体释放量现场采样与分析测试,获得了表流人工湿地不同季节运行条件下三种主要温室气体释放的第一手资料。结果表明,实际运行中的表流人工湿地,其CH4,CO2和N2O的释放通量分别为–0.12～4.06,–101.13～2370.93和–0.08～0.11mg·m-2h-1,平均通量分别为0.65,330.54,0.02 mg·m-2h-1。CH4和CO2的释放通量季节差异性显著,CH4在夏季和秋季的释放量较高,CO2在春季和夏季的释放量较高,二者在冬季的释放量均很低。（2）根据表流人工湿地的碳氮富集以及具有强还原性的特点,在土壤学温室气体模型的基础上进行参数调整,建立了表流人工湿地温室气体释放量计算模型。其中CH4模型涉及到与甲烷产生与消耗相关的产甲烷菌BOD代谢作用,各种有机质的缓慢降解作用,植物根际沉积碳引起的CH4产生,甲烷氧化菌的CH4利用等复合作用;CO2模型涉及到湿地植物自养呼吸以及湿地微生物异养呼吸的复合作用;N2O模型则涉及到生物反硝化过程N2O和N2的产生与释放。因此,表流人工湿地的微生物生态,湿地植物的净初级生产力（NPP）,湿地沉积物中的硝态氮含量,以及气温等环境因子均为温室气体释放的重要影响因素。（3）结合表流人工湿地中试实验测定数据,进行了CH4,CO2和N2O释放模型的参数率定和验证,结果表明针对三种温室气体的模拟值与实测值总体上具有较好的吻合度,但不同季节的吻合度具有一定的差异性。对于CH4,冬季和春季CH4释放量较低时,模拟与实测结果吻合度更高;CO2释放的模拟结果与实测值吻合度最高,表明模型中将源于植物自养呼吸的作用作为主体作用是适宜的;N2O的释放与有机质匮乏程度（即进水的碳氮比）密切相关,碳氮比高的条件下,碳源不再成为限制性因素,N2O和NO3-均成为主要电子受体,致使N2O被还原为N2,从而N2O释放量显著降低。本研究建立的温室气体释放模型能较好的体现三种温室气体释放过程特征,但对于表流人工湿地这样的复杂生态系统,还应对模型进一步研究完善。（4）基于模型计算和实测数据,以温室气体控制为目的,开展了表流人工湿地温室气体释放控制策略研究。由于湿地植物生长无论从温室气体的吸收与释放还是微生物作用的角度都对表流人工湿地产生重要影响,适宜的植物管理（特别是植物定期收割）是温室气体释放控制的首要策略。另一方面,表流人工湿地的微生物种群与作用表观上直接影响湿地的污染物去除功效,而实质上也直接影响温室气体,尤其是N2O和CH4的产生和释放,其中进水碳氮比的调控也是温室气体释放控制的重要策略。本研究的结果同时表明,三种温室气体的释放既与表流人工湿地作为一个生态系统的碳循环和氮循环过程相关,又与湿地进水的污染物组成有关,而后者又对前者产生重要影响。因此,湿地生态环境条件和水质条件的协同控制将有效提升表流人工湿地的环境功能。