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在人工湿地处理污水的过程中，湿地中的填料对污染物质的去除起重要作用。本研究选取800级页岩陶粒、800级粘土陶粒、400级粘土陶粒、200级粘土陶粒及石灰石碎石五种填料，进行试验研究，主要内容包括单一填料、不同填料组合人工湿地对污染物的去除效果及机理试验研究，填料上生物膜及硝化/反硝化细菌特性的研究，试验结果表明：
(1)单一填料对污染物质的去除效果试验：800级粘土陶粒对COD、TN、NH<,3>-N等污染物质的平均去除率均为最好，分别达到79％、56.8％、71.5％；对TP平均去除率最好的是200级粘土陶粒，去除率为62.4％；各陶粒对污染物质的去除效果均优于石灰石碎石。
(2)组合填料人工湿地对污染物的去除效果试验：800级粘土陶粒与400级粘土陶粒组合人工湿地对COD、TP、NH<,3>-N等污染物质的去除效果均为最好，不同陶粒组合人工湿地的处理效果均优于石灰石碎石人工湿地。人工湿地对COD、NH<,3<-N的去除效果受季节变化影响，冬季去除率均有不同程度降低。对COD表现出较好的去除效果，冬季去除率仍然保持在50％以上。季节变化对TP的去除效果影响不明显，但随着运行时间的延长，各人工湿地对TP的去除率均呈缓慢的降低趋势，至试验结束，石灰石碎石人工湿地的去除率为31.9％，陶粒组合人工湿地为35.6％以上。
(3)填料的生物膜特性试验：填料上微生物的生长过程约需2个月，微生物生长稳定阶段形成的生物膜量为800级粘土陶粒>200级粘土陶粒>400级粘土陶粒>800级页岩陶粒>石灰石碎石；生物膜活性最高的为800级粘土陶粒的。
(4)复合垂直流人工湿地硝化/反硝化细菌空间分布试验：陶粒内表面硝化/反硝化细菌数量均高于外表面；复合垂直流人工湿地上、下行池的亚硝酸菌、硝酸菌空间分布状况均为上层数量大于中、下层数量，且下行池上层数量最多；反硝化细菌空间分布为上、下行池下层数量大于中、上层。