從人工濕地系統去除NH/-N的機理出發展開研究，基質的吸附、過濾作用在污水的凈化過程中起著關鍵作用，選擇合適的基質是提高去除率的重要手段，沸石單元對NH4+-N的去除率明顯高于其它處理單元。

1、NH4+-N在人工濕地系統中的去除有三方面的機理

第一，硝化反硝化反應。

NH4+-N在有氧條件下被好氧的亞硝酸菌、硝酸菌氧化成N02_-N和N03_-N，稱為硝化反應。

然后在厭氧的環境下經反硝化菌作用產生N2，N2會以氣體的形式逸出濕地系統，完成對NH/-N的去除。

硝化反硝化反應被認為是人工濕地處理系統中NH4+-N的主要去除方式，但硝化反硝化反應對環境條件要求嚴格,必須有好氧與厭氧環境的交替出現，且污水中的C:N要合適，這在一定程度上限制了硝化反硝化作用的發揮。

第二，植物的吸收作用。

植物作為濕地系統的重要組成部分對NH4+-N的去除也起很大作用。植物可以從污水中吸收NH4+-N，作為生長的氮源以合成蛋白質，并且可以過量吸收NH4+-N聚集在體內。

據報導，人工濕地系統植物體內的NH4+-N濃度可以遠高于流經該濕地系統的污水中的NH4+-N濃度。

被吸收到植物體內的NH4+-N可以通過收割植物而從濕地系統中除去。

第三，基質的吸附、過濾作用。

基質對流經濕地系統的各種物質均有不同程度的吸附、過濾作用，對于NH4+-N則以吸附為主。

還原態的NH4+-N十分穩定，很容易被基質的活性位點所吸附。

基質對NH4+-N的吸附作用可分物理和化學兩個方面：單純的因為孔隙或電荷等因素而產生的為物理吸附；化學吸附則是指污水中的化學物質以離子或分子的形式與基質中的化學成分發生離子交換，最終從污水中除去。

2、NH4+-N去除效果研究

基質是人工濕地的重要組成成分之一，在人工濕地對污水的凈化過程中起著關鍵作用，通過基質的篩選可以提高人工濕地污水處理系統的凈化能力。本研究利用3種基質(沸石、頁巖陶粒、碎石）和水生植物（蘆葦）構建4個人工濕地污水處理單元（沸石+蘆葦、碎石+蘆葦、頁巖陶粒+蘆葦、碎石）。

研究不同人工濕地處理單元對生活污水中氮的凈化效果。經實驗發現，4個單元（沸石+蘆葦、碎石+蘆葦、頁陶粒+蘆葦、碎石）中NH4+-N的平均去除率分別為91.2%、40.3%、23.1%、42.2%。沸石對NH4+-N有良好的吸附能力，碎石和陶粒的吸附能力則較差。當處理主要以NH/-N形式存在的含N廢水時，沸石可作為良好的選擇基質以構建潛流濕地系統。

進水NH4+-N含量的升高對濕地處理系統各單元的NH4+-N去除率影響不大，但隨時間延續NH4+-N去除率逐漸減小。

各種基質的飽和吸附量是一定值，隨著運行時間的延長基質的吸附能力逐漸降低，對NH4+-N的去除率隨之降低。

濕地處理系統各單元對NH4+-N的去除率隨進水NH4+-N含量的升高變化不大。首先，可能是因為沸石、碎石和頁巖陶粒的吸附容量較大，使得進水NH4+-N含量的升高對吸附能力產生的影響很小，去除率未隨之變化。

其次,可能是由于進水中的NH4+-N含量在一個較低的范圍之內，對各種基質的吸附能力無法產生影響，進水中NH4+-N的最高含量也僅為23.3mg/L。

而去除率隨時間變化卻有減小的趨勢。基質對NH/-N的去除是由于基質的吸附作用，這種吸附作用是物理化學作用，是靠基質本身的孔隙或化學成分基團轉移、交換來實現的，決定了單位質量的基質其吸附容量是一定的。

隨著時間的推移，基質中吸附的NH4+-N量越來越大逐漸接近最大吸附量而達到飽和。

在此過程中，基質的吸附能力會逐漸降低直至最終喪失。

要使濕地處理系統保持對NH4+-N的去除能力，也就是要維持基質的吸附能力就必須在系統運行的過程中不斷地使基質的吸附能力得到再生，可以通過人工濕地處理系統的間歇運行或定期加人化學試劑實現基質吸附能力的再生。