降低灌溉水中Cd向农田中输入通量,是减轻农田土壤重金属Cd污染,降低稻米中Cd积累的重要途径。本文通过构建比较室外模拟与野外农田灌溉水净化试点表面流人工湿地系统,选取梭鱼草、狐尾藻、轮叶黑藻3种常见的湿地植物,研究其在静态、动态条件下对水体中Cd的去除效果及去除规律,探究不同培养环境、Cd浓度、水力停留时间在模拟净化系统中对去除水体Cd的影响,并分析在模拟净化系统中随时间的延长,不同植物的去除能力及富集能力。通过构建的野外农田灌溉水净化试验点采用“沉砂池+一级植物塘+二级植物塘+三级表面流人工湿地系统+吸附池”净化工艺,探究3种湿地植物对去除湖南典型矿区Cd超标灌溉水(全量Cd浓度均值≈6.65μg·L^-1)的净化效果及稻米Cd阻控效果,并分析灌溉水进出水浓度与干湿沉降通量对系统净化效果的影响及净化系统中湿地植物的吸附能力。结果表明:（1）3种水生植物在水培环境下对Cd具有较高的静态去除率,在12h时接近最大去除效率,2种底泥培养环境相对水培环境具有更好的去除率,最高去除率可以达到98.6%,3种植物对镉具有较高的吸附能力,梭鱼草体内镉浓度最高可达89.9 mg·kg^-1,几种植物在不同培养环境下处理后的水体中Cd²⁺的浓度均低于GB 5084-1992灌溉水水质标准(5μg·L^-1),3种植物各选取三分之一生物量混合种植的条件下去除效果更优。动态试验中,不同培养环境下各模拟湿地系统出水Cd浓度均显著降低到3μg·L^-1以下,HRT对镉的净化效率有一定的影响,去除能力大小表现为:HRT24 h>HRT12 h;为避免水质不达标风险,多级人工湿地是良好的工艺选择。底泥培养环境下去除Cd具有更好的效果,结合实验设计,去除效果为:无污染底泥环境>中度污染底泥环境>水培环境。（2）梭鱼草、狐尾藻、轮叶黑藻3种水生植物对灌溉水中Cd具有较好的去除能力,经三种植物组成的湿地系统净化后灌溉水中全量和可溶态Cd平均去除率分别高达70%和91%,可有效降低湿地系统中重金属镉浓度并阻止灌溉水中Cd向稻田迁移。湿地进水Cd浓度易随降雨产生波动,但湿地系统对Cd的去除效果不受影响。降雨量与Cd湿沉降通量呈线性正相关,与Cd干沉降通量呈线性负相关。监测期间（2017年4月16日—2017年9月17日）该3级净化系统Cd输入总量为428.46 g,其中干沉降沉降量为20.52 g,湿沉降沉降量为57.60 g,系统有效截留Cd占输入总量的87.94%,干湿沉降作为外源Cd输入源之一,对净化系统的运行效果影响不显著。2017-2018年度,在湿地正常运行情况下,净化后灌溉区水稻根部、茎鞘、叶片、谷壳和糙米中的Cd含量与未净化灌溉区水稻相比分别下降了32～27%、31～26%、38～44%、48～49%、41～30%,效果显著。（3）野外湿地净化系统各个单元底泥中Cd含量随水流的沿程逐渐下降;并随时间推移而增加,系统底泥中Cd含量的变化范围为1.15-38.58 mg·kg^-1,底泥富集Cd的速率在靠近进水口时相对较快。梭鱼草地下部Cd含量较高,最高可达125.88 mg·kg^-1,地上部Cd含量较低,最高为9.16 mg·kg^-1,富集与转运系数范围分别为8.24-34.96、0.036-0.176,说明梭鱼草中大部分Cd固定于根部,向上转运较少,茎叶部分Cd浓度变化较小。梭鱼草具有净化农田灌溉水中Cd的能力,狐尾藻与轮叶黑藻在每次采样中随水流方向呈现缓慢下降趋势,至最后一次采样时间,两种植物体内Cd浓度分别由32.25 mg·kg^-1、6.94 mg·kg^-1降至1.19 mg·kg^-1、1.5 mg·kg^-1,表明具有较强吸附Cd的能力。