填料是人工濕地污水處理系統(tǒng)的基本要素,將發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部的所有反應(yīng)連接為統(tǒng)一的整體,在污染物去除過程中起到至關(guān)重要的作用。有機物在污水中的存在形式可分為可溶性和不溶性,可溶性有機污染物被填料和植物根系上附著的生物膜吸收和吸附,不溶性有機污染物通過填料的過濾、沉淀和吸附等機械阻留作用被截留(于水利等,2011)。人工濕地主要依賴微生物代謝活動分解去除有機物,填料作為微生物的代謝場所,直接的吸附和其他作用對有機物去除影響較小,主要間接影響微生物從而改變有機物去除效果。

人工濕地對污水中的重金屬去除方式包括:填料對重金屬的離子交換和化學(xué)沉淀作用、植物的吸收作用、微生物的轉(zhuǎn)化作用,其中填料對水體中重金屬的去除起主要作用(Becerraetal.,2009;葛光環(huán)等,2013)。人工濕地填料通過機械阻留作用去除污水中非溶解態(tài)的重金屬,通過離子交換和化學(xué)沉淀作用,使溶解態(tài)重金屬轉(zhuǎn)化為難遷移轉(zhuǎn)化的形態(tài)而去除。

不同填料結(jié)合植物、微生物后對生物生長狀況的影響,以及不同生物生長后對于沸石填料性質(zhì)的影響和各級濕地使用何種填料、如何搭配尚沒有統(tǒng)一的方法和手段,限制了系統(tǒng)的處理能力或者無法進(jìn)一步提升處理效果。通過研究填料-植物,填料-微生物,填料-植物-微生物等組合系統(tǒng)的協(xié)同作用,篩選出處理效果好、使用壽命長和適應(yīng)性強的組合,可以優(yōu)化系統(tǒng),提高濕地的整體處理能力,同時該問題的研究對于更深入了解整個濕地系統(tǒng)的運作機理具有重要意義。