硫酸钾消化紫外分光光度法;使用Nessler试剂比色法测定NH3-N; NH3-N采用分光光度法和苯酚二磺酸分光光度法; TP采用钼酸铵分光光度法;悬浮固体（SS）采用重量法; pH采用电极法;并在现场采样后立即使用YSL 5000 DO仪测量溶解氧（DO）。使用FISH方法测量构建的湿地基质中的硝化细菌数;用MPN法测定脱氮菌数。 3结果和分析
3.1不同底物对COD浓度的影响
研究表明，不同的底物在COD去除效率上起着一定的作用，因为底物本身不仅可以吸收一些无机污染物，而且具有较大表面积的底物可以为微生物的繁殖和作用创造良好的生活条件，因此 可以更有效地进行污水中水污染物的有效吸附，吸收和降解。
从图2中可以看出，在四种基材中，麦饭石和钢渣的COD去除效率最好，麦饭石系统的去除效率优于钢渣系统;随着HRT的增加，COD去除效率逐渐提高，最终变得平滑。石灰石系统的去除效率较低，随着HRT的增加，COD去除效率有所改善。 HRT四天后，去除效率保持不变;当HRT为5天时，所有四个基板的COD去除效率均稳定。当HRT为7天，麦饭石、钢渣、竹炭和石灰石的COD去除效率分别为79.7％，73.6％，81.3％和67.6％。最终流出液中的平均COD浓度分别为51.2 mg / L，61.3 mg / L，53.2 mg / L和93.4 mg / L。在这四种基质中，竹炭和钢渣具有较大的比表面积，而麦饭石相对较软，因此它对污染物的拦截、吸附和吸收效率更好，同时提供了更有利的微生物生长环境。
因此,麦饭石和钢渣的COD去除效率优于石灰石和竹炭。
图.2. COD去除效率随HRT的变化
Fig. 2. Variations of COD removal efficiency with HRT
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3.2不同基质对浊度浓度的影响
如图3所示，四种基质填料的浊度去除效率趋势非常相似。随着HRT的增加，浊度去除效率提高。当HRT为4天时，钢渣，石灰石，麦饭石和竹炭对浊度去除效率分别为88.7％，70.7％，89.7％和67.6％。随着HRT不断增加，浊度去除效率的提高不太明显。底物的浊度去除效率主要取决于底物比表面积的吸附和形成大生物膜的大量粘附微生物，起着过滤作用。因此，对于孔径小的填料，浊度去除效率更高。钢渣，麦饭石和竹炭具有粒径小，形状不规则的特点，而麦饭石和竹炭材质更柔软，更易于吸附污染物，因此其浊度去除效果更好。当HRT达到5天时，所有四种底物的平均出水浊度分别达到16.4NTU，26.3NTU，11.5NTU和13.3NTU。
使用这四种底物人工湿地污水处理系统处理农村生活污水，污水浊度指标将达到“城市污水处理厂污染物排放标准”（GB18918-2002）第一类A标准。
图.3.浊度去除效率随HRT的变化
Fig. 3. Variations of turbidity removal efficiency with HRT
3.3不同基质对TP浓度的影响
人工湿地的TP去除率主要取决于人工湿地的基质层底物，水生植物和微生物，以及三者的综合作用。人工湿地基质填料在TP去除中起着最重要的作用，水生植物和微生物的综合作用仅次于填料底物。在四个基质系统中，微生物与磷复合物的转化是TP纯化过程的一个限制因素;湿地基质的稳定性增强了TP吸附和微生物的吸收。钢渣系统的除磷效率比其他基材强。 此外，随着HRT的增加，钢渣系统的除磷效率保持在高水平，而石灰石，麦饭石和竹炭系统的去除效率相对较差。
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从图4中可以看出，当HRT达到5天时，石灰石系统的TP去除效率开始下降。 这可能是因为石灰石的比表面积很小，因此当底物吸附达到饱和点时，TP去除仅依赖于吸附和降解。当HRT超过6天时，竹炭系统的TP去除效率也下降，钢渣和麦饭石的去除能力逐渐平缓饱和。这表明当HRT在6天左右时，污水中的TP去除更彻底。因此，当HRT到6天时，钢渣，石灰石，麦饭石和竹炭系统的TP去除效率分别为83.5％，55.2％，78.6％和69.2％。最终流出物的平均TP浓度指数分别为0.21 mg / L，0.59 mg / L，0.38 mg / L和0.40 mg / L。
图.4. TP去除效率随HRT的变化
Fig. 4. Variations of TP removal efficiency with HRT
3.4不同基质对TN浓度的影响
从图5中可以看出，随着HRT的增加，所有四种底物的TN去除效率均持续增长;当HRT大于5天时，基质对TN去除量稳定。除了填料和植物的吸收外，TN去除也是影响因素，如氨的挥发，底物吸附和过滤，硝化反硝化反应等等其中TN去除主要依赖于微生物的硝化和脱氮。水生植物根系发育越发，基质稳定性越高，比表面积越大，为硝化细菌提供了良好的养殖环境。也就是说，良好的有氧微环境更有利于TN的充分硝化;因此，钢渣和麦饭石的处理效率优于石灰石和竹炭。当HRT为6天时，钢渣，石灰石，麦饭石和竹炭系统的TN去除效率分别为74.4％，50.1％，79.2％和69.2％。最终效果的平均TN浓度指数分别为6.92 mg / L，13.71 mg / L，8.87 mg / L和11.4 mg / L。
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图。 TN去除效率随HRT的变化
Fig. 5. Variations of TN removal efficiency with HRT
3.5不同基质对NH3-N浓度的影响
研究发现，人工湿地污水处理系统污水处理效率与湿地基质之间存在着明显的关系。 湿地微生物生物量越多，污染物去除效果越好。 硝化细菌和脱氮细菌数量对NH3-N去除效率有很大的影响; 硝化和反硝化是湿地系统去除TP和TN的主要方式，而水生植物和底物一起提供的微生物生物环境决定了有利于微生物生长的条件。然而，NH3-N去除效率也受其他因素的影响，导致构建的湿地衬底系统的NH3-N去除效率变得不稳定。
从图6中可以看出，随着HRT的增加，四种底物的NH3-N去除效率均有所提高。当HRT为1?3天时，除去效率低。当HRT达到4天时，去除效率大大提高。 当HRT大于4天时，钢渣和玉米粉的脱氨效率约为80％，竹炭系统的去除效率达到75％左右。 因此，人工湿地系统中三种基质填料的NH3-N去除效率相对较好。当系统HRT大于4天时，人工湿地系统中四种基质填料的NH3-N去除效率均稳定。当HRT达到6天时，最终出水中NH3-N的平均浓度指数为2.9 mg / L，6.3 mg / L，3.6 mg / L和4.7 mg / L。
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图.6. NH3-N去除效率随HRT的变化
Fig. 6. Variations of NH3-N removal efficiency with HRT
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