生物质炭具有丰富的孔隙结构和巨大的比表面积,这些性质使其具备了较强的吸附性、抗氧化性和抗生物分解能力,可广泛应用于工业、农业、能源、环境等领域。然而有关生物质炭在人工湿地中的应用却鲜见报道,本论文将生物质炭掺入人工湿地基质中,并向人工湿地中加入泥鳅,分析生物质炭对人工湿地净化能力及机理的影响,主要结论如下:(1)由香樟、枇杷、万年青和竹子制备的生物质炭均具有丰富的孔隙结构和较大的比表面积,其中由枇杷制备的生物质炭比表面积最大。生物质炭吸附氮磷过程不单是单层吸附,可能还存在多层吸附。由枇杷和竹子制备的生物质炭吸附氨氮效果好于香樟和万年青制备的生物质炭。香樟和枇杷制备的生物质炭吸附磷效果好于万年青制备的生物质炭。(2)人工湿地细砂(基质)中掺入生物质炭有助于提高人工湿地有机碳含量。在未加泥鳅的人工湿地中,当基质中添加粒径为<1mm生物质炭,生物质炭含量为20%时,基质EOOC、DOC和TOC含量分别增加了115.16%、3.14%和323.43%。人工湿地加入泥鳅后,当基质中仅含细砂时,基质 EOOC、DOC 和 TOC 含量分别增加了 113.66%、2.81%和 79.16%。(3)在未加入泥鳅的人工湿地中,当基质中添加粒径为1-2mm生物质炭,生物质炭含量为20%时,基质氨氮含量减小了 47.71%,硝态氮含量增加了 51.46%,硝化反硝化强度分别增大了 330.65%和31.59%。人工湿地加入泥鳅后,当基质中添加粒径为<1mm生物质炭,生物质炭含量为10%时,基质氨氮含量减小了 11.59%,硝态氮含量增加了 731.51%,硝化反硝化强度分别增大了 116.93%和71.81%。(4)在未加入泥鳅的人工湿地中,当基质中添加粒径为1-2mm生物质炭,生物质炭含量为10%时,基质Fe/Al-P含量增加了 8.88%, Ca-P含量增加了 1.05%,IP含量增加了 2.01%, OP含量减小了 25.76%, TP含量增加了 15.62%。人工湿地加入泥鳅后,当基质中添加粒径为1-2mm生物质炭,生物质炭含量为10%时,基质Fe/Al-P含量增加了 12.19%,Ca-P含量增加了 18.27%,IP含量增加了 17.46%, OP含量增加了 45.94%,TP含量增加了 3.85%。(5)人工湿地基质中掺入生物质炭后,能促进植物根系生长。在加入泥鳅的人工湿地中,当基质中添加粒径为<1mm生物质炭,生物质炭含量20%时,相较于仅用细砂作为基质的人工湿地,植物总根长增加了142.40%,总根体积增加了 115.57%。人工湿地加入泥鳅后,也能促进植物根系发育,当基质中添加粒径为<1mm生物质炭,生物质炭含量为20%时,相较于未投加泥鳅的人工湿地,植物总根长增加了 127.98%,植物总根体积增加了 79.04%。(6)人工湿地基质中掺入生物质炭后,能一定程度缓解人工湿地的堵塞。在未加泥鳅的人工湿地中,当基质中添加粒径为1-2mm生物质炭,生物质炭含量为10%时,渗透系数增加了 191.89%。人工湿地加入泥鳅后,当基质中添加粒径为<1mm生物质炭,生物质炭含量为20%时,渗透系数增加了 48.54%。(7)人工湿地基质中掺入生物质炭后,能明显改善出水水质。对比发现,当人工湿地基质中添加粒径为<1mm生物质炭,生物质炭含量为10%时,人工湿地CODcr、氨氮、总氮去除率最大。在加入泥鳅的人工湿地中,上述处理CODcr、氨氮、总氮去除率分别增加了 3.13%、2.98%和3.45%。