人工湿地生态系统因其独特的优势在在废水处理方面得到了广泛应用,这种以植物为主构建的系统,验证了可有效地去除有机物和氨氮,湿地植物根系泌氧在去除污染物的过程中发挥着重要作用,但目前国内对于这部分的氧化能力尚缺乏定量的研究,尤其对污染物的氧化速率与植物的关键特征（根系生物量、光合作用速率等）之间的关系尚不清楚,难以为具体的污染控制工程设计提供较为成熟的表征参数。本研究针对湿地植物在污水净化过程中的作用特点,研究植物根系与有机物、氨氮降解转化的定量关系,探究植物根系系统对实际污水的处理效果。借鉴湿地植物际环境呈现氧化性的特征,选取具有庞大根系的典型湿地植物—宽叶香蒲;通过对其根系人工强化诱导扩增,构建不同根系覆盖率的水培湿地植物根系系统,并对其开展有机物、氨氮污染因子去除能力的定量研究,获取去除速率的表征参数,在此基础上,构建固定式铁膜型水培植物根系处理系统,对排入河湖水体的小规模生活污水进行处理。在本文的实验条件下,主要得出以下研究结果:（1）水培条件下,单独使用生根粉与单独低磷诱导液扩增香蒲根系的效果相当,生根粉的使用适宜浓度为100¹50 mg/L。生根粉在实践应用过程中不仅可以复壮受损的香蒲,还可以扩增香蒲的根系,比低磷诱导液更简便实用。（2）在有机物与溶解氧浓度下降最快的时间段内,根系覆盖度为50%、70%、90%的系统对COD的单位面积负荷平均去除速率分别为8.28 g/m2/d、8.78 g/m2/d、9.28g/m2/d,体积较少的系统添加填料后,各系统对COD的面积负荷平均去除率分别为12.53 g/m2/d、13.18 g/m2/d、13.46 g/m2/d。扩增植物根系体积与投加人工填料都能提高系统对有机物的去除效果,增加相同体积的根系比填料的效果更好。（3）NH₄⁺-N去除的过程与COD有所不同,NH₄⁺-N浓度下降呈现持续平缓下降趋势,并且随者时间不断增加,不同根系体积系统之间NH₄⁺-N浓度下降速率的差异性越来越大。根系覆盖度为50%、70%、90%的系统对NH₄⁺-N的单位面积负荷平均去除速率分别为0.20 g/m2/d、0.25 g/m2/d、0.37 g/m2/d,体积较少的系统添加填料后,各系统对NH₄⁺-N的面积负荷平均去除率分别为0.29 g/m2/d、0.29 g/m2/d、0.46 g/m2/d。扩增植物根系体积与投加人工填料都能提高系统对氨氮的去除效果,相同体积的根系与填料相比,根系比填料的效果更好。（4）扩增根系与投加填料,均有利于系统中微生物的附着生长,但在相同体积的情况下,根系比填料表面附着的细菌总数、氨氧化细菌数量高。投加填料对强化去除COD的效果要比去除NH₄⁺-N好。（5）水培条件下,香蒲根系系统应用在处理实际城市生活污水时,由于温度、微生物、污水成分、溶解氧等因素的影响,整体的去除效果低于人工湿地。根表诱导铁膜后虽有利于对污染物质去除率的提升,但由于进行大规模铁膜诱导技术仍不成熟、铁膜附着不稳定、诱导过程易受自然环境影响等问题增加了工程应用的技术、经济与管理成本,推广应用存在一定的困难。