养猪废水是农业面源污染的重要方面。传统工程方法造价高,难以被农民接受,采取一种低成本的污水处理技术具有较好的应用前景。生态湿地处理高负荷养猪废水具有成本低、可资源化利用的突出优点,但养猪废水浓度过高,直接排入生态湿地容易造成湿地植物死亡。因此,采取适当措施降低进入生态湿地的废水浓度对确保湿地的正常运行具有重要意义。基于此,本文分别选取了我国南北方地区的代表性农作物品种水稻、小麦、玉米秸秆为试验材料构建生物基质处理系统,通过连续一年的野外控制试验研究其对COD、NH4⁺-N、NO3^--N等主要污染物指标的去除效果,重点分析主要水质指标与氨气、氧化亚氮排放的动态变化特征,探究水体中不同形态氮素的去除效果及构成特征,并分析秸秆材料组分以及环境因素的影响机理,以期为养猪废水的高效生态处理及养分资源化利用效率的提升提供理论依据与数据支撑。试验主要结论如下:1)不同秸秆材料对COD与各形态氮素的均具有较好的去除效果,但不同秸秆材料之间去除效果差异不显著（P>0.05）,说明在不同区域就近使用当地秸秆材料可以有效去除氮素。通过秸秆生物基质处理系统处理后,养猪废水COD出水浓度从1196.49-2962.28 mg·L^-1下降到775.9-2167.03 mg·L^-1,TN浓度从419.47-877.65 mg·L^-1下降到330.72-613.99 mg·L^-1,NH₄⁺-N浓度从189.73-683.89mg·L^-1下降到148.25-437.60 mg·L^-1,去除率分别达到25.1%、26.76%、27.58%。就三种秸秆的比较而言,麦秸对COD、TN、PN的去除效果相对较好,而稻草对NH4⁺-N、NO3^--N、DON的去除效果较好,但三种秸秆材料的统计差异均未达到统计显著水平（P>0.05）。总氮、氨氮去除率变化趋势呈先上升后波动下降最后稳定下降的趋势,5个月以后去除率明显下降。2)3种秸秆材料的添加时间在8个月内可以抑制氨气排放,8个月后秸秆材料对氨气排放量抑制作用减弱,10个月以后添加秸秆材料的基质池氨排放量甚至高于对照组,但不同秸秆材料之间氨排放差异并不显著（P>0.05）,表明不同区域农作物秸秆对抑制氨气排放均具有显著效果。秸秆作用期内以氨挥发形式脱除的氮素在系统氮去除量中在6%-31%,而对照组在整个试验期间以氨挥发形式损失的氮素占系统氮去除量的65%左右。3)秸秆处理的基质池氧化亚氮排放量显著高于对照组（P<0.05）,经三种秸秆材料处理的基质池氧化亚氮排放量全年动态变化差异较大但排放量变化趋势基本一致。秸秆材料投加初期,氧化亚氮排放量较高,为263.17 mg·（m2·d）-1,之后7个月内排放量先下降后缓慢上升,排放量显著低于第一个月,8个月以后氧化亚氮排放量明显上升。从氧化亚氮排放量角度来看,不同区域农作物秸秆可以促进养猪废水氧化亚氮排放,秸秆材料补充周期不得超过8个月。4)水体中不同氮素的去除率随半纤维素、纤维素及木质素的分解而下降。不同形态氮素去除率、氨气及氧化亚氮排放量受水环境因素影响较为明显。5)综合秸秆材料对水体中氮素去除效果、以及秸秆材料对氧化亚氮及氨气排放量的作用效果,确定秸秆材料的补充周期为4-5个月。