水生植物在人工湿地中的作用
水生植物是人工湿地中的重要组成部分，其通过光合作用为净化作用提供能量来源，也具有美观和可欣赏性，能改善景观生态环境。在人工湿地净化污水过程中，植物作用可以归纳为4个重要方面：
①直接吸收利用污水中可利用态的营养物质、吸附和富集重金属等有毒有害物质；
②为根区好氧微生物输送氧气，有利于微生物的好氧呼吸，为微生物提供良好的根区环境；
③为潜流湿地床提供良好过滤条件，防止湿地被淤泥淤塞，增强和维持潜流湿地床的水力传输作用；
④同时还能绿化环境，改善区域气候，促进生态环境的良性循环。
①吸收利用、吸附和富集作用巳有许多文献报道，植物根系能从污水中吸收营养物质加以利用，吸附和富集重金属及一些有毒有害物质。如在进行城镇污水处理试验中发现，种植水烛和灯心草的人工湿地基质中氮、磷的含量分别比无植物的对照基质中的含量低18%～28%和20%～31%，可见水烛和灯心草吸收利用了污水中部分的氮和磷物质；研究结果表明湿地中宽叶香蒲和黑三棱是摄取同化、吸附富集高速公路径流油类、有机物、铅和锌的较适宜植物种类；池杉人工湿地对污水中总氮和氨氮的净化效果明显地好于对照，对重金属亦具有良好的去除作用。
②根部输氧作用湿地环境对很多生物来说是严酷的，特别是湿地土壤缺氧。缺氧条件下，生物不能进行正常的有氧呼吸，还原态的某些元素和有机物的浓度可达到有毒的水平。人工湿地中植物能将光合作用产生的氧气通过气道输送至根区，是植物根区周围形成氧化态的微环境，这种根区有氧区域和缺氧区域的共同存在为根区的好氧、兼性和厌氧微生物提供了各自适宜的小生境，使不同的微生物各得其所，充分利用水中营养物，达到净化水质的作用。测试了小型湿地根区的氧浓度、pH值及氧化能力，发现三者在有植物系统中皆高于无植物系统，即使在人工湿地中补充碳源加大耗氧量，无植物系统中氧浓度大量下降的情况下，有植物系统根区继续保持氧化状态。由于挺水植物的输氧作用，形成了氧化态的根区，有植物湿地底质中氧化一还原电位明显地高于无植物区域底质。从香蒲人工湿地中微生物的空间分布状况来看，香蒲的存在有利于微生物在人工湿地纵深的扩展，说明水生植物植株和根系的输氧作用促进了深层基质中微生物的生长和繁殖。不同湿地植物气体传输量不同，对宽叶香蒲和水烛内部气体输导规律进行了对比研究，结果表明在相同的环境条件下，水烛的气体交换容量是宽叶香蒲的2倍，水烛的根系输氧作用更为有效，因此后者能生长在较深的水体中。另外，不同湿地植物，气体交换的特征不一。例如宽叶香蒲与其他一些湿地植物相反，其气孔在夜间完全关闭。气孔传输的气体量随昼夜、季节和地域的变化较大。
③增强和维持水力传输作用由于植物根和根系对介质的穿透作用，在介质中形成了许多微小的气室或间隙，减小了介质的封闭性，增强了介质的疏松度，从而使得介质的水力传输得到加强和维持，在水平潜流人工湿地处理污水的试验中发现，经过3 ~5个月的污水处理后，不种植物的对照土壤介质板结，发生游积；而种有水烛和灯心草的人工湿地渗虑性能好，污水能很快地渗人介质。据报道，即使较板结的土壤，在2~5年之内，经过植物根系的穿透作用，其水力传输能力可与砂烁、碎石相当。植物的生长能加快天然土壤的水力传输程度，且当植物成熟时，根区系统的水容量增大，即使当植物的根和根系腐烂时，剩下许多的空隙和通道，也有利于土壤的水力传输。