人工湿地系统作为近年流行的新型污水处理技术，其逼真地模拟了自然湿地，以增强净化水的物理和化学过程为目标，具有无能耗 、运行成本低、便于管理等优势，能够适应不同地区的自然环境及社会、经济条件的技术，且易于维护，有利于提高生物多样性和恢复生态环境，能够带来较高的经济、环境收益。
尽管地球上有足够的淡水资源可满足全人类的需求，然而据2018年的数据显示，地球上仍有10%的人口缺乏安全的饮用水，约40%的人缺乏基本的卫生设施。据估计，每年有150万儿童因缺乏饮用水和卫生设施而死亡。因此联合国宣布，获取清洁饮用水和卫生设施是一项基本人权。
当前，各国均已对水污染问题重视并对其改善，但从整体来看依旧存在着一定问题，并严重危害了地区居民的公众健康。传统污水处理方法通常需要将污水引至一个大型污水处理厂再进行集中处理，这是一个极为复杂的过程，成本和能耗都较高。如欧洲污水处理厂商管理着总长超过220万千米的污水管道和大约7万座污水处理厂；美国总发电量的3%要用于污水处理。
人工湿地系统在控制运行过程中，会将污水、污泥有控制地投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用基质填料、土壤等物质的物理、化学、生物三重协同作用。
作为人工湿地重要构成的基质填料，在人工湿地水质净化过程中发挥着不可替代的作用。其为植物和微生物提供生长介质的同时，还能够通过沉淀、过滤和吸附等作用直接去除污染物。填料的种类、级配等会直接影响沉淀、过滤和吸附效果。在人工湿地污水处理中，氨氮是一类重要的污水去除指标，生态环境部出台的《人工湿地污水处理工程技术规范（HJ 2005-2010）》中也提出了相应净化水质要求。
对此，如何选择填料的类型，是确保人工湿地污染物去除功能和长效稳定运行的关键。早期人工湿地常采用的填料基质，包括天然土壤、壤质砂土和砂质壤土等，其很难达到理想的重金属与有机污染物去除效果；另外，在长时间运行后湿地系统易发生堵塞情况。在此背景下，人们开始深入研究与选择更优的湿地基质填料，以强化人工湿地对污染物的去除能力。
