人工湿地内部形成的复杂根际微生物环境和氧化还原电位梯度变化，使得对人工湿地内部污染物去除的机理仍不能充分理解。而且，人工湿地中各污染物的转化过程也绝非独立进行的，而是相互作用和相互影响的。增加对人工湿地污水处理过程中各微生物作用下氧化还原反应过程的理解，尤其是增加对碳氮硫三个基本元素在湿地内部降解过程中的循环转化和相互作用的深入理解，对推动人工湿地污水处理技术的进一步推广应用具有非常重要的意义。 本书对室内小规模人工湿地系统和野外中试人工湿地系统在污水处理过程中系统内部碳氮硫转化及相互作用的机理进行了探讨。结果发现潜流人工湿地对溶解性有机碳具有较好且稳定的去除效果，不受硝酸盐和氧化还原电位等环境条件变化的影响。在人工湿地床体运行过程中存在大量生物性硫酸盐还原过程，通过对同位素硫分馏数据的整合分析后发现，生物性硫酸盐还原过程并不是控制溶解性硫酸盐中同位素分馏的唯一过程。还原性含硫化合物的氧化、还原以及单质硫歧化过程等均有可能存在。作为硫酸盐还原产物的硫化物，对湿地床的有机物异养降解、硝化过程和湿地植物的生长具有毒性抑制作用。