一、人工湿地中有机物去除动力学
Kinetics of organic matter removal in CW systems
Ülo Mander教授首先结合人工湿地技术的分类，讲解了水平潜流人工湿地的推流式反应器计算模型，指出表面流人工湿地的反应器数量一般取4，而水平潜流人工湿地的一般取值则为11。随后对计算模型中的速率常数K进行系统的解释并给出常用的取值范围，最后给出水平潜流人工湿地的面积计算公式。
速率常数K的取值范围
随后，Ülo Mander教授分别就水平潜流人工湿地植物根系溶氧浓度的变化趋势、水力停留时间、生物膜变化趋势、污染物降解趋势等进行详细的讲解。之后，Ülo Mander教授结合水平潜流人工湿地和表面流人工湿地中各种污染物进出水浓度的线性关系，给出以各种污染物为处理目标时的速率常数及背景浓度值。
进出水BOD浓度的线性关系
随后，Ülo Mander教授结合一些实际案例，对各类人工湿地的设计尺寸与参数进行讲解。并指出表流湿地的BOD5负荷一般小于112 kg BOD5 ha-1d-1，水力负荷为1.2~9.4 cm/d，水力停留时间为5~15 d，长宽比为10: 1，水深一般为0.2~0.4 m，并对表面流人工湿地中一些常用的基质和植物类型进行了说明。同时指出水平潜流人工湿地的BOD5负荷一般小于150 kg BOD5 ha-1d-1，水力负荷分类别取小于5 cm/d或20 cm/d，水力停留时间应大于5 d，长宽比一般为3: 1，粒径尺寸为3~16 mm，并且给出水平潜流人工湿地中常用的基质和植物类型。此外，Ülo Mander教授还就表面流人工湿地与水平潜流人工湿地在设计和污染物去除中的区别进行归纳和总结。
水平潜流湿地展示
最后，Ülo Mander教授基于人工湿地对污染物的去除原理，揭示了人工湿地温室气体的产生机理，并对不同类型人工湿地中的温室气体的排放特性进行了总结分析。
人工湿地系统CH4循环线路图
Ülo Mander教授关于人工湿地中有机物去除动力学的讲解，有助于参会学员更好的理解湿地污染物去除机理，为后期人工湿地设计打下良好的理论基础。
某生活污水处理的表流湿地（爱沙尼亚）
二、人工湿地对氮的去除及其微生物学探讨
Nitrogen removal in constructed wetlands and its microbiological aspects
Ülo Mander教授首先结合氨挥发、氨化、硝化反硝化及厌氧氨氧化过程的一般反应原理，讲解人工湿地中各类氮去除途径的特点和条件要求。并结合大量研究工作，总结了不同类型人工湿地的氮去除特性。Ülo Mander教授指出氨挥发的条件是pH大于8；而氨化过程的适宜pH为6.5~8，且易于在温度大于10℃及好氧条件下进行；硝化过程需要 4.57 g O2/g N的氧气及7.1 g CaCO3/g N的碱度，其适宜的pH条件为7.0~9.0，且在温度低于4℃时受到抑制；而反硝化过程则需要2.47 g CH3OH/g N(1.07 g C/g N)的碳源，适宜的pH条件为6.5~8.0。
N循环
接着，Ülo Mander教授结合水平潜流人工湿地的具体案例，对不同类型污水中TN和NH4-N的去除效果及负荷进行统计分析。结果表明，水平潜流人工湿地对农业废水中TN和NH4-N去除效率较高，平均去除率分别为51.3%和33.8%，同时对应的处理负荷分别为26 kg ha−1 d−1和55.6 kg ha−1 d−1。
TN和NH4-N的去除效果及负荷
随后，Ülo Mander教授对定量PCR及高通量测序技术在人工湿地脱氮机理研究中的应用进行讲解。并结合具体案例，系统分析了人工湿地中的脱氮过程。同时就人工湿地不同区域脱氮功能菌的分布特点、演变规律以及各类形态氮之间的转化规律进行详细说明。
基因测序分析
最后，Ülo Mander教授对人工湿地中温室气体的排放进行讲解和分析，并指出所有的人工湿地经过多年的运行之后最终都是一个碳汇的过程，但部分人工湿地在开始运行阶段存在导致温室气体增加的风险。
湿地中温室气体的排放
Ülo Mander教授关于人工湿地中氮去除特性的讲解，有助于参会学员更加深入的理解湿地系统中氮削减的机理，为大家后期更加科学合理的进行人工湿地设计提供巨大帮助。
复合型人工湿地案例
三、寒冷地区人工湿地应用
Constructed wetlands for wastewater treatment in cold climate regions
Ülo Mander教授首先介绍了人工湿地用于寒冷地区污水处理的一般工艺流程：化粪池出水先进入覆盖式好氧生物滤床进行初步净化后，依次进入垂直流人工湿地和水平流人工湿地进行深度处理。一般而言，污水经过该系统处理都能实现达标排放。之后，Ülo Mander教授又针对寒冷地区人工湿地中植物作用进行讲解。一般而言，植物能够提高10-20%的氮去除效率，同时湿地植物具有保温和生态景观功能。
某人工湿地处理案例（挪威）
接着，Ülo Mander教授结合长期的工程经验，指出挪威人工湿地处理技术对污染物的去除效果为：TP>90%，TN 40-60%，COD 60-80%，BOD 70-90%，表明人工湿地能够在寒冷地区高效运行。同时，Ülo Mander教授指出人工湿地处理效果会表现出明显的季节差异性，而苔属植物则具有较好的抗寒能力。
某家庭人工湿地处理案例（挪威）
之后，Ülo Mander教授又详细讲解爱沙尼亚及挪威的人工湿地污水处理案例，采用的工艺流程一般为竖向生物滤床和水平流人工湿地或者是垂直流人工湿地和水平流人工湿地，而对于磷的去除则主要考虑一些具有较强磷吸附能力的基质填料。同时，Ülo Mander教授指出，寒冷地区的人工湿地设计，要尽量保持其水力停留时间大于7天，而且填料深度最好大于1 m，以避免湿地发生冰冻现象。
某人工湿地处理工艺（爱沙尼亚）
最后，Ülo Mander教授介绍了人工湿地植物的附加功能，指出寒冷地区湿地植物生物量一般为0.4-2.1kg DW/m2，其茎叶片及花絮能够与粘土有效结合，可作为生态建筑材料使用。
湿地植物的利用
Ülo Mander教授关于寒冷地区人工湿地技术的介绍，使参会代表对人工湿地的应用范围有了全新的认识，为其后期设计高纬度地区人工湿地提供巨大帮助。
