（一）基本原理

基于北运河下游水系/湿地水动力不足、水资源短缺、水污染严重问题，结合区域地形特点，集成半自然湿地结构功能优化技术，包括5项关键技术及其它已有技术，可在湿地内部进行综合布置，有机组合，各自发挥自身作用，对于不同范围内不同目标下的水体水质进行净化，同时可提高区域水文调蓄能力和生物多样性水平，有效改善湿地环境景观效果。

（二）工艺流程

半自然湿地结构功能优化技术是以利用风能改善水环境质量和水动力条件技术、湿地水文调节与根孔过滤耦合技术、潜流湿地水处理技术、湿地沟濠-稳定塘耦合净化技术和湿地水体的高效微生物降解和植物修复技术为核心，并集成了其它多项常规生物-生态技术，形成了适应于北运河下游典型湿地环境特点的技术体系。

（三）关键技术

1）利用风能改善水环境质量和水动力条件技术

风能改善水质和水动力技术是利用风能产生的动力实现水体的流转、增加水体溶解氧的一种环境改善技术，对于北运河下游湿地系统水体的良性运行有着重要意义。该技术基本机理是：结合水力循环和曝气复氧技术，一方面通过地表水体提升传输实现水体内或水体间的水力循环目标，满足系统运转要求，另一方面通过提升水体的不同级别的自然跌水或喷泉跌水实现曝气充氧的目标，实现两项技术的有机耦合。

2）湿地水文调节与根孔过滤耦合技术

湿地根孔水文调节与根孔过滤耦合技术是利用水位差实现水通过根孔时污染物被过滤、降解、净化的一项湿地净化技术。其技术原理是，湿地土壤内的植物根孔系统有着重要的导水作用，这些水分在根孔中运动可以增加水分与土壤的接触面积，从而有利于水质的净化，同时，根孔中氧气也能得到较好的传输，从而在水下形成缺氧-好氧区交替存在的状况，为污染物去除提供良好环境。

3）潜流湿地水处理技术

潜流湿地水处理技术是通过构建潜流式人工湿地系统发挥微生物、填料、植物等多种环境下的物理、化学、生物净化功能的一种水处理技术。其机理在于，在洼地中由土壤和填料填充组成混合填料床，并在床体表面种植处理性能好、成活率高、抗水性强、生长期长的植物，与水体、填料中的动物、微生物形成一个独特的生境系统，水体从填料床表面下流过，充分利用填料表面的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截流等作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等方式实现对水体的高效净化处理。

4）湿地沟濠-稳定塘耦合净化技术

湿地沟濠-稳定塘耦合净化技术是利用北运河下游水系湿地已有的或修复构建的高效的沟濠-稳定塘结构对水体中污染物进行稳定控制的一种半自然湿地水体生态净化技术。其基本净化原理是：利用沟濠结构内天然的氨氧化细菌、氨氧化古菌和厌氧氨氧化菌等的化学生物作用实现水体中氨氮的去除，同时结合稳定塘对沟濠底部沉积的污染物质进行稳定持留，防止其对水体的再次污染。

5）湿地水体的高效微生物降解和植物修复技术

湿地水体高效微生物降解和植物修复技术是湿地内部综合了土著氨氮降解菌培养后的降解特性、载体材料的吸附特性以及漂浮植物为主的植物吸附特性在内的一种湿地水体改善生态集成技术。具体其原理为：筛选纯化北运河下游的土著氨氮降解菌并进行扩大培养，研究选择最佳的吸附材料沸石和活性炭作为载体，分别发挥提升细菌的降解作用和载体的吸附能力，实现对氨氮的高效去除，同时，充分利用漂浮植物对氮、磷的强力吸收、降解作用实现对氮磷污染无的有效削减，从而改善湿地内部的水质。