20世纪初以来，人们就开始运用人工湿地处理污水。由于水产养殖水体具有富营养化特征，适合人工湿地处理，人工湿地被逐渐运用到水产养殖排放水处理中。在中国，20世纪90代年以来，随着池塘养殖生态环境问题不断出现，人们开始研究将人工湿地技术应用于池塘养殖排放水处理和环境修复，并得到不断发展。

池塘人工湿地一般是在排水渠末端利用池塘或地面构建而成，一般由5部分组成（图1）：①基质填充剂。如土壤、沙或不同粒级的卵石、砾石、陶粒、炭渣等。②适合于在不同含水量环境生活的植物。如芦苇、美人蕉、空心菜等。③水体（在基质表面之上或之下流动的水）。④无脊椎或脊椎动物。⑤好氧或厌氧微生物群落。应用池塘人工湿地净化处理养殖污水，具有处理效果好、抗冲击强、经济美观等特点。

图1　人工湿地结构示意图

池塘人工湿地可通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解，实现对养殖污染物的高效净化，同时通过营养物质和水分的循环，促进植物生长，实现养殖废水的资源化和无害化。其作用机理主要有吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用等。

污水在湿地介质层表面流动，依靠表层介质、植物根茎的拦截及其上的生物膜降解作用，使水净化的人工湿地（图2）。表面流湿地具有投资少、操作简单、运行费用低等优点，但也存在占地大，水力负荷小，净化能力有限，湿地中的氧气来源于水面扩散与植物根系传输，系统运行受气候影响大，夏季易滋生蚊子、苍蝇等缺点。

图2　自由表面流人工湿地结构简图

基质一般采用不同粒级的填料构成，基质厚度一般为70厘米。湿地底部铺设0.5毫米高密度聚乙烯塑胶布做防渗处理。潜流湿地进出水端均为宽度2.5米的Φ50～80毫米碎石过滤区。水处理区的基质一般分为3层：底层为30厘米厚度的Φ50～80毫米碎石层，中间为厚度30厘米的Φ20～50毫米碎石层，上层为厚度10厘米的Φ10～20毫米碎石（图3）。

湿地植物选一般用美人蕉、鸢尾、菖蒲等根系发达、生物量大、多年生的水生植物。

图3　水平潜流人工湿地结构简图

池塘复合人工湿地养殖系统主要由生态沟渠、生态塘（表流湿地）、潜流湿地和养殖池塘组成（图4）。多个池塘之间通过专用过水设施串联沟通，末端池塘通过溢水管将池塘底部的污水排放到生态沟渠，在生态沟渠初步净化后通过水泵将污水提升到生态塘，在生态塘内得到进一步沉淀与净化后自流到潜流湿地，经潜流湿地处理后，进入复氧池，最后再自流到首端养殖池塘，形成池塘复合人工湿地循环水养殖系统。

在生态沟渠的进水端，也可设置与外河水源相通的控水装置，以便于提取外河水作为补充水并对外河水源进行处理。

图4　复合人工湿地池塘循环水养殖系统