1 水资源污染与我国人工湿地发展现状

1.1 水污染现状

1.2 水污染处理技术

1.3 人工湿地在中国的应用与发展

1.3.1 我国人工湿地的数量

1.3.2 人工湿地处理污水的能力

1.3.3 中国人工湿地地区分布

1.4 我国人工湿地处理废水现状

1.4.1 人工湿地工程中基质与植物选用情况

1.4.2 城市和农村污水处理性能

1.4.3 工业废水的处理性能

1.4.4 二级出水的处理性能

1.4.5 城市和农村径流的处理性能

1.5 我国人工湿地出水达标排放与利用

1.6 我国人工湿地发展中存在的问题

2 人工湿地技术概念及标准分类

2.1 湿地生态系统概念

2.2 湿地生态系统功能

2.2.1 水文功能

2.2.2 净化功能

2.2.3 生态功能

2.2.4 经济功能

2.2.5 社会功能

2.3 人工湿地概念及理论发展

2.4 人工湿地分类依据

2.5 人工湿地系统的分类体系

2.6 标准型人工湿地及其变体的分类与命名

2.6.1 表面流人工湿地

2.6.2 潜流人工湿地系统

2.7 强化人工湿地系统分类及命名

2.7.1 表面流强化人工湿地

2.7.2 出水回流人工湿地

2.7.3 曝气人工湿地

2.7.4 潮汐运行人工湿地

2.7.5 跌水复氧人工湿地

2.7.6 流向往复人工湿地

2.7.7 蚯蚓人工湿地

2.7.8 生物强化人工湿地

2.7.9 廊道循环人工湿地

2.7.10 塔式复合人工湿地

2.7.11 折流人工湿地

2.7.12 微生物燃料电池耦合人工湿地

2.7.13 电子供体强化型人工湿地

2.7.14 电化学耦合潮汐流人工湿地

3 有机物的去除机理及影响因素

3.1 人工湿地中有机物的来源

3.2 人工湿地中有机物的去除机理

3.3 有机物非降解去除过程

3.3.1 挥发和植物蒸腾作用对难降解有机物的去除

3.3.2 植物的吸收作用

3.3.3 吸附和沉淀

3.4 有机物降解去除过程

3.4.1 植物降解

3.4.2 微生物降解

3.5 人工湿地对有机物去除效果影响因素

3.5.1 人工湿地类型

3.5.2 人工湿地深度

3.5.3 植物

3.5.4 环境因素

4 氮的去除机理与强化措施

4.1 人工湿地的脱氮机理

4.1.1 硝化过程

4.1.2 反硝化过程

4.1.3 植物摄取

4.1.4 氨化作用

4.1.5 氨氮挥发

4.1.6 厌氧氨氧化

4.1.7 氧化亚氮释放

4.2 人工湿地脱氮影响因素

4.2.1 pH

4.2.2 溶解氧

4.2.3 温度

4.2.4 水力停留时间

4.2.5 重金属

4.2.6 碳源

4.2.7 植物多样性

4.2.8 昼夜变化规律

4.3 人工湿地强化脱氮措施

4.3.1 湿地植物的选择

4.3.2 湿地基质的选择

4.3.3 人工增氧

4.3.4 添加碳源

4.3.5 出水回流

4.3.6 湿地结构改进

4.3.7 优化系统组合方式

4.3.8 强化特异微生物脱氮

5 人工湿地中硫的循环转化规律

5.1 引言

5.2 人工湿地硫循环的基本形态及过程

5.2.1 硫酸盐的还原过程

5.2.2 植物生长摄取

5.2.3 硫化氢与金属离子络合及氧化

5.2.4 硫化物氧化为硫酸盐过程的定量性探讨

5.2.5 硫转化中微生物硫歧化过程的探讨

5.3 硫循环的影响因素

5.4 人工湿地中硫循环与其他元素循环的相互作用及影响

5.4.1 硫化物对硝化过程和湿地植物的影响

5.4.2 硝酸盐与硫酸盐还原的竞争关系

6 磷的去除机理及影响因素

6.1 磷的存在形态及影响因素

6.2 磷的地球化学循环基本方式与转入途径

6.3 人工湿地中磷的转化过程

6.4 磷在人工湿地中的去除途径

6.4.1 物理作用

6.4.2 化学作用

6.4.3 生物作用

6.5 磷去除的影响因素

6.5.1 温度

6.5.2 pH

6.5.3 氧化还原电位（ORP）

6.5.4 其他因素

6.6 人工湿地强化脱磷措施

6.6.1 湿地基质的选择

6.6.2 湿地植物的选择

7 重金属的去除机理与强化措施

7.1 人工湿地中重金属的积累与分布

7.2 去除机理

7.2.1 物理学过程

7.2.2 化学过程

7.2.3 生物学过程

7.3 影响因素

7.3.1 pH

7.3.2 氧化还原电位

7.3.3 总有机碳含量

7.4 强化措施

7.4.1 湿地植物的选择

7.4.2 湿地基质的选择

8 病原微生物的去除及影响因素

8.1 人工湿地中病原微生物的来源

8.2 病原微生物人工湿地系统归宿机制

8.2.1 自然死亡

8.2.2 沉淀和过滤

8.2.3 吸附

8.2.4 生物捕食

8.3 病原微生物去除的影响因素

8.3.1 水力条件

8.3.2 湿地植物

8.3.3 季节变化

8.3.4 水质成分

8.3.5 光照强度

8.3.6 pH

8.3.7 水力停留时间

8.3.8 基质

8.3.9 溶解氧含量

8.4 人工湿地对病原微生物的去除效果及强化措施

9 人工湿地中温室气体的排放与监测

9.1 温室气体的排放

9.1.1 二氧化碳的排放

9.1.2 甲烷的排放

9.1.3 氮氧化物的排放

9.2 影响人工湿地问题气体排放的因素

9.2.1 人工湿地类型

9.2.2 水力作用及植物的影响

9.2.3 溶解氧浓度

9.2.4 温度

9.2.5 pH

9.2.6 碳氮比

9.2.7 NO3-和NO2-的浓度

9.2.8 其他影响因素

10 人工湿地数学模型构建与解析

10.1 人工湿地模型建模过程

10.2 人工湿地模型的组成模块

10.2.1 人工湿地水力学模型

10.2.2 人工湿地污染物迁移模型

10.2.3 人工湿地生物动力学模型

10.2.4 人工湿地植物的影响

10.2.5 人工湿地堵塞的影响

10.2.6 人工湿地曝气的影响

10.3 人工湿地模型的数学背景

10.3.1 基本原理

10.3.2 控制方程

10.4 人工湿地概念模型

10.4.1 水力学模型

10.4.2 N迁移转化模型

10.4.3 P迁移转化模型

10.5 人工湿地静态模型（非机理性模型）

10.5.1 衰减模型

10.5.2 一级动力学模型

10.5.3 零级动力学模型

10.5.4 Monod模型

10.6 人工湿地动态模型（机理模型）

10.6.1 箱式机理模型

10.6.2 CW2D模型与CWM1模型

11 工业废水湿地处理面临的挑战

11.1 人工湿地的类型和特点

11.2 人工湿地处理工业废水面临的挑战

11.2.1 高有机负荷

11.2.2 盐分

11.2.3 堵塞

11.2.4 极端pH

11.2.5 生物降解性差和色度

11.2.6 废水成分和负荷的波动

11.3 人工湿地处理工业废水的运行策略

11.3.1 预处理

11.3.2 pH调节

11.3.3 出水回流

11.3.4 外加碳源

11.3.5 强化曝气

11.3.6 植物选择和配置

11.3.7 生物强化

11.4 规模人工湿地处理工业废水的整体性能

11.4.1 葡萄酒酿造厂废水

11.4.2 马铃薯加工废水

11.4.3 海产品加工废水

11.4.4 淀粉废水

11.4.5 屠宰场废水

11.4.6 酒精废水

11.4.7 油田和炼油厂废水

11.4.8 酸性矿山废水

11.4.9 纸浆工业废水

11.4.10 焦化废水

12 人工湿地选型与设计

12.1 人工湿地系统选型

12.1.1 人工湿地水流位置特点

12.1.2 选择水流位置的原则

12.2 人工湿地选型评价指标

12.3 人工湿地的设计原则

12.4 人工湿地设计常用概念及计算方法

12.4.1 水力停留时间

12.4.2 孔隙度

12.4.3 系统水量

12.4.4 体积

12.4.5 平均水流量

12.4.6 表面水力负荷

12.4.7 表面污染负荷

12.5 人工湿地的设计程序

12.5.1 区域环境分析场地选择

12.5.2 设计水量与其他设计程序

12.6 人工湿地工艺设计

12.6.1 表面流人工湿地工艺设计

12.6.2 潜流人工湿地工艺设计

12.6.3 复合人工湿地工艺设计

12.6.4 强化人工湿地工艺设计

12.7 处理不同类别污水人工湿地的设计实例

12.7.1 水源地保护人工湿地的设计

12.7.2 处理雨水径流人工湿地的设计

12.7.3 净化景观水体水质人工湿地的设计

13 人工湿地植物配置与管理

13.1 人工湿地植物的作用

13.1.1 人工湿地植物的吸收作用

13.1.2 人工湿地植物的传输作用

13.1.3 水力学作用

13.1.4 景观作用

13.1.5 作为生物质资源能源化利用原料

13.1.6 其他作用

13.2 人工湿地植物的筛选原则

13.2.1 适应性与抗逆性

13.2.2 净化能力

13.2.3 景观性

13.2.4 多样性与多用途性

13.3 人工湿地植物类型与计量方法

13.3.1 人工湿地植物类型划分

13.3.2 人工湿地植物计量方法

13.4 人工湿地植物配置方法

13.4.1 根据湿地类型配置植物

13.4.2 基于植物特性的湿地植物配置分析

13.4.3 根据空间尺度配置植物

13.4.4 根据气候差异配置植物

13.4.5 人工湿地植物配置其他需注意问题

13.5 人工湿地植物配置案例

13.5.1 人工湿地处理农村污水与畜禽废水

13.5.2 人工湿地处理污染河水

13.5.3 人工湿地处理采矿废水

13.5.4 人工湿地处理造纸废水

13.6 人工湿地植物栽种与日常维护

13.6.1 植物的栽种与启动

13.6.2 植物系统管理

13.6.3 植物的收获与收割

13.6.4 植物病虫害防治

13.7 人工湿地植物应用研究未来与展望

14 人工湿地冬季运行及强化措施

14.1 冬季人工湿地运行效果分析

14.2 低温对人工湿地植物的影响

14.3 低温对人工湿地微生物的影响

14.4 人工湿地冬季运行解决措施

14.4.1 人工湿地结构选型

14.4.2 保温层覆盖

14.4.3 进出水方式优化

14.4.4 流量控制

14.4.5 冬季植物筛选

14.4.6 人工曝气强化

15 人工湿地堵塞成因及表征

15.1 人工湿地堵塞成因

15.1.1 物理机制

15.1.2 化学机制

15.1.3 生物机制

15.1.4 温度的影响

15.2 表征人工湿地堵塞程度的方法

15.2.1 水力传导系数的测量

15.2.2 示踪法测试

15.2.3 堵塞物性质

15.3 人工湿地堵塞的模型表征

15.3.1 模型中的影响因素

15.3.2 表征人工湿地堵塞的数学模型

15.4 人工湿地堵塞问题的解决方案

15.4.1 人工湿地设计规划阶段

15.4.2 人工湿地运行阶段

16 人工湿地系统的建设与运行管理

16.1 人工湿地污水处理系统选址

16.1.1 湿地处理系统建设的前期准备

16.1.2 场地选择与评估

16.1.3 现场调查

16.2 人工湿地系统的建设

16.2.1 人工湿地系统的建设规模

16.2.2 人工湿地系统工程项目构成

16.2.3 人工湿地土建工程

16.2.4 基质填充与植物栽种

16.2.5 施工与验收

16.3 人工湿地系统启动与运行

16.4 人工湿地污水处理系统日常维护管理

16.4.1 人工湿地监测与控制

16.4.2 人工湿地植物管理

16.4.3 人工湿地基质管理

16.4.4 人工湿地保温

16.4.5 人工湿地动物管理

16.5 人工湿地系统经济性分析