پژوهش حاضر با هدف ارزیابی عملکرد سامانه تالاب مصنوعی با جریان زیرسطحی افقی (HSSF-CW) در حذف ترکیبات نیتروژنی از فاضلاب شهری، تحت شرایط اقلیمی گرم و نیمه‌خشک انجام شد. بدین منظور، چهار واحد پایلوت مجزا و موازی در مقیاس آزمایشی و در فضای باز احداث شد که به‌ترتیب شامل واحد شاهد بدون گیاه، واحد کشت نی (Phragmites australis)، واحد کشت وتیور (Chrysopogon zizanioides) و واحد کشت ترکیبی نی و وتیور بودند. عملکرد واحدها در سه زمان ماند هیدرولیکی اسمی ۳، ۴ و۵ روز از نظر حذف نیتروژن کل (TN)، نیتروژن آمونیاکی (NH₄⁺-N) و نیترات (NO₃⁻-N) بررسی شد . یافته‌ها نشان داد که در شرایط آزمایش، واحدهای دارای پوشش گیاهی مقادیر عددی بالاتری از حذف TN نسبت به واحد شاهد داشتند. بیشترین حذف TN، معادل 32/54 درصد، در واحد کشت ترکیبی و در HRT پنج روز مشاهده شد. واحد کشت وتیور نیز با میانگین حذف حدود 75/49 درصد، عملکردی نزدیک به کشت ترکیبی نشان داد و می‌تواند به‌عنوان گزینه‌ای قابل بررسی در مطالعات آتی مورد توجه قرار گیرد. حذف NH₄⁺-N در شرایط آزمایش‌شده در محدوده 25/35 تا 08/56 درصد قرار داشت. افزایش غلظت NO₃⁻-N در پساب خروجی واحدها نسبت به ورودی مشاهده شد که با وقوع بخشی از فرایندهای تبدیل نیتروژن، از جمله اکسیداسیون آمونیوم، سازگار است؛ بااین‌حال، مسیرهای اختصاصی تبدیل نیتروژن مستقیماً بررسی نشدند. همچنین، حذف ناقص TN و افزایش نیترات خروجی نشان می‌دهد که تداوم حذف نیتروژن به شرایط مناسب برای مراحل مختلف تبدیل و نگهداشت نیتروژن وابسته است. در مجموع، HSSF-CW در شرایط گرم و نیمه‌خشک دزفول توانست بخشی از بار نیتروژنی فاضلاب شهری را کاهش دهد. با توجه به ماهیت توصیفی مطالعه و نبود تکرار مستقل در سطح تیمار، تعیین اثر قطعی HRT و پوشش گیاهی نیازمند مطالعات آینده با طراحی آزمایشی تکرارشده، ردیابی هیدرولیکی و پایش متغیرهای فرایندی است.