人工濕地系統是將汙水引到人工建造的類似於沼澤的濕地上，在一定的填料上種植特選的植物，形成乙個獨特的動植物生態環境，利用植物的根脈和其周圍土壤微生物來聯合對汙水進行處理，汙水流經濕地時大量的汙染物被填料和植物根系阻擋截留而被除去。蘆葦和香蒲在人工濕地中被廣泛使用，它們既是中國北方與南方的常見物種，也是國際公認的最佳濕地植物。
作為20世紀70年代發展起來的一種新型汙水處理生態系統，人工濕地以其建設運營成本低、去汙能力強、使用壽命長、工藝簡單、組合多樣化等優勢，近年來在世界各地得到了廣泛的應用，其應用範圍主要集中在褐煤熱解、油砂廢水、礦山廢水、奶品加工、食品工業、造紙廢水、烴類廢水和垃圾場滲濾液淨化處理等方面。
國外對人工濕地汙水處理技術研究開展較早，最早可以追溯到2023年建在英國約克郡earby的濕地系統，它持續執行到2023年；2023年，德國seidel在研究中發現，蘆葦通過其根區產生微生物活性的區域作為生化反應器來轉化、降解有機物，可以去除汙染物。2023年kickuth提出了根區法（theroot-zone-method）理論，強調高等植物在濕地汙水處理系統中的作用。2023年kathe seidel提出利用高等植物的生化作用去除汙染物的思想，通過蘆葦等植物的根區產生微生物活性區域作為生化反應器來轉化降解以至最終去除汙染物。
人工濕地技術在歐美一些發達國家十分受到人們青睞，美國已應用人工濕地技術處理市政、工業和農業廢水。丹麥、德國開始利用河礫和河砂作為植物生長基質，構建了高分散度的廢水處理設施並獲得成功。人工濕地技術目前已被英國用於小城鎮汙廢水處理，成為其汙水處理的重要組成部分
2023年7月，在中國深圳成功建立了第乙個人工濕地汙水處理工程——白泥坑人工濕地汙水處理系統，執行狀況良好，除了氨氮效果不明顯外，其他指標均能達到國家二級排放標準。內蒙古自治區赤峰市寧城汙水處理廠對於人工濕地汙水處理技術的研究專案，在2023年6月通過國家建設部科技司主持的技術鑑定，在2023年6月開始推廣。
根據汙水在濕地床中流動的方式，可將人工濕地分為3種型別：垂直流人工濕地、潛流式人工濕地和表面流人工濕地。
垂直流人工濕地主要用於處理氨氮含量高的汙水，汙水從濕地表面縱向流向
填料床的底部；其對磷的去除效率差異很大，且體積負荷較小，對介質要求較高，水流容易堵塞，不利於推廣使用，但與表面流、潛流式人工濕地相比，垂直流人工濕地具有較強的去除有機物和氮的能力，且有很高的穩定性及抗衝擊負荷能力。sun g等利用垂直流人工濕地的回流技術處理農業汙水，發現其對化學需氧量(codcr)、五日生化需氧量(bod5)、固體懸浮物(ss)和氮的去除率明顯提高。
潛流式人工濕地由乙個或多個填料床組成，汙水從一端水平流過填料床到另一端。與表面流濕地相比，其對bod5、codcr、ss和重金屬的去除效果較好，同時，處理過程中減少了臭氣的散發和臭味的產生，而且床體可以對汙水保溫，這種工藝在國際上有較多的研究和應用，用於處理生活汙水、工業廢水、醫療廢水、暴雨徑流、礦山廢水、石油開採廢水、垃圾場滲濾液等汙水，但潛流式人工濕地容易發生堵塞現象。
表面流人工濕地的水力路徑以地表推流為主，在汙水處理過程中，主要是通過植物莖葉的攔截、土壤的吸附過濾和汙染物的自然沉降來達到去除汙染物的目的。表面流人工濕地的去汙能力高於天然濕地處理系統，但與垂直流、潛流式人工濕地相比，其去汙效果相對較差。
除此之外，還有很多以上述人工濕地為基礎進行改良設計的人工濕地汙水處理系統，如波式潛流人工濕地、潛流型厭氧處理濕地、推流床濕地、下行流濕地、上行流濕地、好氧塘和兼性塘的不同組合工藝等，去汙效果各有利弊。
人工濕地對汙水的處理綜合了物理、化學和生物的三種作用，充分利用地下人工介質中棲息的植物、微生物、植物根系以及介質所具有的物理、化學特性將汙水淨化，是一種天然淨化與人工處理相結合的復合工藝，能夠最大限度地利用生物迴圈鏈條，減少化學化工投入。與其他汙水處理技術相比，人工濕地技術投入少、執行費用低，在我國既要發展經濟，同時還要改善環境，百業待興的形勢下，很好地符合了中國國情，值得大力推廣。
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