水生植物是目前处理农村生活污水的首选植物,不仅能够美化乡村环境,还能有效地处理与净化农村生活污水,有着广泛的应用潜力。本文以天然溪流中水生植物阶梯浅潭系统为研究对象,以非阶梯浅潭系统为对照,采用野外试验与室内试验相结合的方法,基于试验数据,深入分析了阶梯浅潭系统中水生植物一个生长周期内对农村生活污水的去除与净化效果,主要包括:对水体中溶解氧、电导率、氧化还原电位、pH、透明度、流量的影响以及对泥沙、COD、总氮、总磷、氨氮、硝态氮等污染物的去除效果;在此基础上,最后探讨了其去除机理。本研究可为人工湿地中水生植物在净化农村生活污水方面的应用与管理提供理论依据,充分发挥水生植物的生态功能,对实施低成本、易管理的农村生活污水处理工艺奠定基础。本文主要结论如下:(1)水生植物阶梯浅潭系统能够增加水体中溶解氧的含量,其平均增长率为5.9%,远高于非阶梯浅潭系统;能够拦截水体中悬浮物质,增加透明度,其平均增加率为6.9%,远高于非阶梯浅潭系统的透明度增加率3.23%;但对水体的电导率、氧化还原电位、pH基本没有影响。(2)水生植物阶梯浅潭系统对泥沙有一定的拦截效果,其中对粗颗粒泥沙(筛孔粒径大于0.45mm)的拦截作用最好,达全部拦沙量的70%以上,远远大于非阶梯浅潭系统的拦截率6.45%。(3)水生植物阶梯浅潭系统对农村生活污水中污染物去除效果均大于非阶梯浅潭系统。其中阶梯浅潭系统对COD的平均去除量为39.65mg/L,削减率达54%以上,8月份达到最大削减率为64.80%,主要去除作用发生在0~13m范围内;对TN的平均削减率为21.21%,8月份阶梯浅潭系统对总氮的削减率最高,达到25.96%,6月份最低为13.10%,主要去除作用发生在32~50m范围内;对氨氮和硝态氮的平均削减率分别为35.97%、43.67%,主要去除作用发生在13~32m范围内;对TP的平均削减率为18.95%,且保持较低的出水TP浓度,出水浓度相对稳定,在0.15 mg/L~0.19 mg/L之间,主要去除作用发生在0~13m范围内。(4)阶梯浅潭系统对粗颗粒泥沙拦截的主要作用是由于水生植物根系在水体中形成“网状结构”;污水中氮去除是通过物理、化学、生物作用协同来实现的,主要是通过硝化和反硝化作用完成的;污水中磷的去除主要是通过包括基质的吸附过滤、沉淀及水生植物的吸收、微生物的同化吸附作用完成的。