随着全球工业的飞速发展，重金属对水体的污染程度日益加重。传统的处理方法存在二次污染和成本高等缺陷。人工湿地是一种人工建造的安全高效的生态处理技术，植物和基质都是其重要组成部分。大量研究表明，基质在重金属去除中起主要作用。一方面，大部分重金属通过基质拦截过滤和生成氢氧化物沉淀等方式被去除；另一方面，基质为植物和微生物提供了良好的生长载体。虽然植物对去除重金属方面起的作用较小，但它同样重要，植物可以通过根系直接吸收重金属，同时植物根系产生的氧气促进了微生物的活性，植物根分泌的有机物为微生物的繁殖代谢提供了碳源，间接有助于重金属的分解去除。
一、选材与试验道具
实验植物选用灯芯草、水芹菜和水葫芦。人工湿地基质分3种:粉煤灰(H)、河砂(S)和体积比为1∶1的粉煤灰+河砂(S+H)。3种植物购自兰州市某种植基地，粉煤灰购于兰州某粉煤灰公司，河砂购自兰州市黄河河砂市场，土壤取自兰州市周边农田。
二、试验装置
塑料水桶的规格为0。34m×0。22m×0。18m(长×宽×高)，最底层放置5cm厚的砾石，砾石直径为3～5cm，砾石上放置一层约100目的薄窗纱，防止上层基质下落阻塞砾石间隙；薄窗纱上放置约12cm厚的湿地基质；最上层铺一层8cm厚的土壤，土壤为过10目筛的均匀黄土，防止进水冲散基质和阳光直射粉煤灰。出水口位于装置底部，直径为1。00cm，同时安装高位水箱用于进水(见图1)。
三、试验结果
人工湿地基质对重金属离子的截留作用在废水净化中占主导地位，本研究中无植物系统Zn去除率均高于95%，说明基质为人工湿地去除Zn的主要场所沉淀等方式被去除。有植物系统Zn去除率均显著高于无植物系统(P＜0。05)(见图2)，表明基质与植物在去除废水中Zn时存在协同作用；植物通过稳定床体表面，增强了系统抗冲击负荷的能力，使出水水质保持稳定；同时，Zn是植物生长代谢过程中的必需元素，因此植物可以对Zn进行吸收富集，植物也会通过根系分泌物与Zn的物理、化学作用去除Zn。本研究中植物系统由挺水植物和浮水植物共同形成，二者也可能协同微生物增强了湿地对Zn的去除，提高了系统稳定性，有利于其长期运行。
