人工湿地是20世纪70年代末期得到较大发展的废水处理工艺。它由人工基质及在其上生长的植物组成，人为建造一个独特的土壤—植物—微生物生态系统，用于净化污水。人工湿地内部的水流状况决定了湿地环境的理化性质及营养物质的输出输入，因此直接影响了污水净化效果。
一些科学家提出的复合垂直流构建湿地（IVCW）是一种具有独特的上行流—下行流复合水流的湿地系统，它使水流更加充分地流过整个处理基质，解决了以往渗滤湿地“短路”的问题，并且形成了好氧与厌氧条件并存的复合水处理结构，显著提高了系统脱氮效果。它比以往的表面流与潜流湿地的水流更加接近理想的推流状态，从而进一步促进了污染物净化效率的提高，并且在深圳洪湖公园等地取得了成功的应用。梁威等[4]研究了复合垂直流构建湿地的基质微生物与净化效果之间的关系，发现基质微生物随着月份变化很大，基质中细菌数量与COD去除率相关性十分显著。刘超翔等对潜流式湿地的硝化能力进行了研究，他们人工潜流式湿地的基质从上到下为土壤、炉渣层、碎石层，得出以下的结果：潜流式湿地底部的炉渣层的硝化能力明显高于土壤层，炉渣层在氨氮转化中起到主要作用，在潜流式湿地中，沿着水流的方向硝化能力逐渐减少。
