人工濕地的基本組成包括基質、植物和微生物.濕地凈化污水是通過濕地中基質、植物和微生物之間的物理、化學、生物化學等過程協(xié)同作用來完成的。基質是人工濕地的重要組成部分，關系著濕地的凈化能力和使用壽命。基質又稱填料，傳統(tǒng)的人工濕地基質主要包括土壤、砂、礫石等，近年來包括沸石、石灰石、頁巖、塑料、陶瓷等具有優(yōu)秀性能的材料也被作為人工濕地基質進行研究和應用。

一、基質對氨的去除

在人工濕地系統(tǒng)中，對氮的去除起主要作用的是微生物的硝化和反硝化作用，基質的選擇起著不可忽視的作用.選擇比表面積較大的填料有利于生物膜的生長，更利于氮的去除.通常認為基質對氨氮的吸附是快速可逆的，但合理的選擇搭配基質可以促進氮的去除效果.張曦等利用沸石的氨氮能力強的特點對暴雨徑流、農田排灌水的人工濕地處理系統(tǒng)進行研究，結果表明沸石能快速吸附氮，而且條件適宜時可通過生物作用和自然充氧等作用促進沸石吸附能力的再生.李旭東等研究發(fā)現(xiàn)，沸石蘆葦床在水力負荷0
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d的情況下，系統(tǒng)對各種形態(tài)的氮都有較好的去除能力，沸石對氨氮的吸附、離子交換作用是除氮的主要途徑;在同樣的進水水質和水力負荷下，沸石床在除氮方面明顯優(yōu)于礫石床.權新軍等利用改性天然沸石處理富營養(yǎng)化水體的試驗結果表明，天然沸石對氨氮的去除最大可達82%.劉超翔等研究發(fā)現(xiàn)，潛流式人工濕地底部鋪設爐渣層填料時，其硝化能力明顯高于土壤層，爐渣層在氨氮轉化中起主要作用。

二、基質對磷的去除

基質對磷的去除作用包括填料的吸收和過濾等物理化學作用.當污水流經(jīng)人工濕地時，填料通過一些物理和化學的途徑(如吸收、吸附、過濾、離子交換、絡和反應等)去除污水中的氮、磷等營養(yǎng)物質.人工濕地中基質對磷的去除包括物理去除和化學沉淀去除兩大過程，物理去除指吸附在懸浮顆粒物上的固體磷經(jīng)濕地表層基質的過濾攔截而沉積的過程，化學去除主要發(fā)生在基質中，并被認為是濕地除磷的主要機理.化學作用對無機磷的去除與濕地基質類型密切相關.基質的pH、氧化還原電位、可溶性鐵、鋁和錳及其氧化物、有效性鈣和鈣的化合物及有機質是影響濕地除磷的重要因素，其中又主要取決于基質的pH.在pH值中等的情況下，土壤中引起磷吸附和沉淀的主要元素是鐵和鋁，pH值較高時引起磷吸附沉淀的主要元素是鈣.在處理特征污染物為磷的污水時，應著重選擇鈣、鐵等礦質元素含量高且吸附表面積較大的填料.

三、基質的粒徑選擇

濕地基質粒徑的分布對濕地中的空隙體積和水流模式有決定性作用，分層鋪設的基質每層應力求均勻，如果大小顆粒摻雜會減小填料孔隙率，影響水流分布，改變水力學狀態(tài)，影響基質的滲透性能，進而影響去除效果.粒徑較大的基質可以有效防止堵塞的發(fā)生，但粒徑過大會縮短水力停留時間，影響凈化效果，所以需要在保證凈化效果和防止堵塞二者之間選擇一個最佳平衡點，多層填料的垂直流人工濕地還應考慮不同粒徑填料的配比問題。

已有基質材料的低孔隙度和易飽和的特點影響了人工濕地壽命，限制了濕地的推廣應用，因此，新型高效、成本較低的基質材料研發(fā)是今后基質研究的重點.合理利用易得的天然材料，充分開發(fā)工業(yè)副產品，或是人工合成新型材料，研制出吸附容量大、截留效果好、性能長效持久的新型濕地基質材料，應用到人工濕地工程中，提高人工濕地的去污凈化能力。