比較我國和發(fā)達國家污水排放標準（表1）發(fā)現(xiàn)，各國污水處理廠排放標準中氮、磷的限值均處于較高水平，這表明在一定程度上二級出水均存在深度處理的需求。表2列舉了我國不同區(qū)域、城市的二級出水主要指標，水質(zhì)呈現(xiàn)明顯的地域特征。

基質(zhì)在人工濕地結(jié)構(gòu)中占有最大體積，是人工濕地區(qū)別于自然濕地的重要特征。國內(nèi)外有關(guān)基質(zhì)的研究主要集中在不同基質(zhì)對有機物、氮和磷等污染物的凈化效果及其去除機理。不同基質(zhì)各有優(yōu)缺點，如沸石的氨氮去除效果較好，礫石、鋼渣、煤灰渣等的除磷效果較為顯著。為了充分發(fā)揮各類基質(zhì)優(yōu)勢，人工濕地往往由多種基質(zhì)組成，以有效去除各種污染物，并可同時有效避免堵塞，延長運行周期。

人工濕地可通過多種機制脫氮，包括生物（微生物作用、植物吸收等）、物理（沉積、揮發(fā)等）和化學反應(yīng)（吸附作用）。Vymazal考察了水平潛流人工濕地脫氮情況，認為濕地中N的主要去除機制是有氧區(qū)的硝化細菌和厭氧區(qū)的反硝化細菌共同完成的，有文獻表明，其貢獻率達80%；而揮發(fā)作用、吸附作用和植物吸收在脫氮方面并未發(fā)揮較大作用。人工濕地除磷主要依賴濕地基質(zhì)、水生植物和微生物以及三者之間的聯(lián)合作用，通過一系列復雜的物理（沉積）、化學（沉淀、吸附）以及生物（植物吸收、微生物吸收與積累）的途徑，實現(xiàn)除磷的目的。

基質(zhì)在為植物和微生物提供生長介質(zhì)的同時，還能夠通過沉淀、過濾和吸附等作用直接去除污染物，而基質(zhì)的種類、布置方式等會直接影響其效果[96]。在人工濕地內(nèi)部填充多孔、表面積大的基質(zhì)，可改善人工濕地的水力學性能，同時增強污染物（尤其是氮、磷）的去除性能。基質(zhì)布置方式主要包括基質(zhì)種類搭配及其粒徑級配，可根據(jù)二級生化出水的水質(zhì)特點及水質(zhì)凈化要求，選擇合理的基質(zhì)布置方式以強化脫氮除磷效果，并確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。