基于上海市科委重大科技攻关项目《崇明岛域水环境演变规律与水质改善技术研究》(课题编号:06DZ12307),在上海市崇明前卫村进行人工湿地复合生态系统(ICW)对富营养化地表水体治理。通过试验装置研究分析、复合湿地系统的运行监测,研究人工湿地复合生态系统对污染物,特别是氮磷的去除机理。本研究建立了人工湿地系统试验模型,并监测中试工程的运行情况。通过试验装置研究了不同运行条件对污水净化效果的影响,并分别研究了人工湿地和氧化塘对净化水质作用的影响,对复合系统的脱氮除磷的机理进行了分析。采用农村生活污水直接培养的方式对氧化塘进行培养和驯化,一般情况约5d可培养成功。氧化塘内藻菌共生体系在培养过程中存在藻类、亚硝酸菌、硝酸菌依次生长过程,当亚硝酸菌和硝酸菌达到平衡时,藻菌共生系统培养成熟。藻菌共生系统的培养需要约25～30d的时间;人工湿地无需培养,接氧化塘出水直接进行启动。复合系统具有培养简单、启动快等优点,有利于在农村地区的推广应用。对中心湖水氮磷含量与悬浮物含量的关系进行研究。结果表明:水体中的磷主要以不溶态为主,总磷(TP)的浓度与浊度呈线性关系;总氮与浊度并无这种关系,说明地表水中存在大量不溶态的磷,而不溶态的氮含量不多。分析了复合系统(ICW)各部分脱氮除磷的机理。湿地基质选用的石灰石和陶粒不仅可以调节水体的pH值,还在磷的去除上起到了关键的作用。另外,陶粒多孔、比表面积大,有利于微生物附着。通过控制小试系统的进水量,研究了复合系统在不同水力负荷条件下对污染物的处理效率。结果表明:随着水力负荷的降低,浊度的去除率会提高,但是水力降低到0.015m~3/m~2·h以下时,浊度的去除率基本上不再提高。通过大量的实验数据,结合国内外有关研究,建立了针对崇明水体的数学模型,可用于该系统处理效果的预测。人工湿地复合生态系统工程对前卫村中心湖水进行净化处理,使水质由过去的劣Ⅴ提高到了目前的Ⅱ、Ⅲ类,并能够维持在此水平,取得了一定的实际效果。