人工湿地基质填料研究进展

人工湿地基质填料研究进展
1、基质填料概述
人工湿地基质填料又称人工湿地材料，是完成水体净化和植被生长的载体，起到过滤、吸附和降解水体中污染物质的作用。

因此，基质填料的选择非常关键，不同的基质填料具
有不同的物理化学特性，适用于不同的水体类型以及不同的水质处理目标。

2、基质填料的演变
早期的人工湿地，通过天然材料如砾石、河卵石等作为基质填料，起到了初步净化的
作用。

然而，这些天然材料具有颗粒大小不均、孔隙度小、生物膜容易老化脱落等缺点。

随着科技的发展和人们对水质要求的提高，人工湿地基质填料开始向人工合成材料转变，
如陶粒、珍珠岩、粘土、海泡石等材料，这些材料具有颗粒尺度均一、孔隙度大、抗老
化性能优异等优点。

与天然材料相比，这些人工合成材料具有更好的机械强度以及更高的
生物膜活性。

3、现代基质填料的发展趋势
为了更好地提高人工湿地的污染物去除效率和生物膜的生长稳定性，现代基质填料的
发展趋势主要表现在以下几个方面：
（1）加强生物接触
通过增加材料表面积、提高孔隙度等方式来增加生物接触面积，以促进生物膜的形成
和稳定。

（2）抗老化性能的提高
随着人们对人工湿地寿命和经济效益的要求越来越高，基质填料的耐用性也成为了一
个需要考虑的问题。

因此，提高基质填料的抗老化性能是目前的研究热点之一。

（3）降低填料密度
一方面降低填料密度可增加水体的流通性，另一方面可以降低物质的重量，以降低制
造成本，并更好地满足应用于水体处理领域中的某些具体要求。

根据填料的形态、物质组成等特征，人工湿地基质填料可以被划分为多个不同的类别。

下面是填料分类的常见方式：
1、按照填料形态的分类
（1）表面积大的填料：比表面积高于100m2/m3，例如流动化床填料、粒状活性炭等。

（1）无机材料填料：包括砾石、河卵石、玛瑙、陶粒、石英砂等，这些材料具有硬度大、化学稳定性好、抗压强度高等特点。

（2）有机材料填料：包括树皮、甘蔗渣、木屑、稻草等，这些材料具有微生物营养成分，适合用于去除有机物等水质处理。

（3）人工合成材料：包括高分子材料和矿物材料，如负荷型活性炭、陶粒等，这些材料比天然材料更经济、性能更稳定。

三、人工湿地基质填料的性能评价
人工湿地基质填料的性能评价是判断人工湿地处理效能的关键，其评价指标包括：
1、孔隙度
孔隙度是人工湿地材料的最基本指标，一方面孔隙度大小对于生物膜的生长起到了极大作用，另一方面合适的孔隙度有利于水体流通性与吸附作用。

2、比表面积
比表面积是评价材料性质的重要参数，它可以反映物质的微观结构和活性组分的多少。

3、抗老化特性
人工湿地基质填料的抗老化能力是衡量其寿命的重要指标之一，具有高抗老化能力的基质填料寿命更长，能够更好地满足处理水体的需求。

4、生物摄氧量
生物摄氧量可以反映基质填料上生物膜的活性状况，是评价其生物功能的重要指标之一。

五、结论
人工湿地基质填料作为人工湿地的核心组成部分，其物理化学特性、水体净化效率以及经济成本都具有重要的影响，因此也成为了研究热点之一。

在填料的分类和性能评价上还有许多不足和需要改善的地方，需要进行深入的研究和不断地尝试。

未来随着技术不断发展和推进，在不同的水体类型或污染物处理目标下，将会有越来越多的新型人工湿地基质填料被研发出来，在实际应用中发挥更加广泛的作用。