开题报告范例讲解

1、武汉理工大学全日制硕士学术型研究生开题申请表学院： 土建学院 专业： 市政工程 年级： 2012 级研究生姓名陈俊杰导师姓名张翔凌本人已修完个人培养计划中的全部课程，成绩合格（见附表），并已完成必修环节。申请理由研究生签字：年月日导师意见导 师 签 字：年月日学院意见主管领导签字（章）：年月日注：1. 学院受理开题申请时间为每年 4月份和 10月份；2. 各学院研究生工作办公室在开题受理结束后一周内将本学院所有开题人员进行统计，报研究生院培养处全日制硕士学术型研究生课程成绩表姓名陈俊杰入学年月2012年 9 月学院土木工程与建筑学院专业市政工程课程名称类别学时学分成绩学习时间备注第一外国语（英

2、）上学位482.4681第一外国语（英）下学位522.6642应用数理统计学位402632流体力学学位362851生物化学学位362921污水处理原理学位36285.72给水处理原理学位362842市政工程专业外语学位181781自然辩证法概论学位18186.61中国特色社会主义理论与 实践学位362861水质分析实验技术选修362852水处理新材料的理论和应用选修362902活性污泥动力学选修181842市政工程新进展选修362872课程总学分：26学位课学分：19学位课平均成绩：79.2学院对以上成绩的真实性进行确认 :经审查，上述成绩真实有效。审核人签字：年月日研究生选题报告书（供全日制

3、硕士学术型研究生用）选题题目LDHs 覆膜改性沸石基质对垂直流人工湿地净化效果影响研究研究生姓名陈俊杰入学年月2012年9月导师姓名张翔凌 职称 副教授所属学院土木工程与建筑学院专业市政工程研究方向水污染控制理论及应用选题报告时间：2013 年 12 月 30 日说明1选题报告可打印或用黑色钢笔逐栏填写，要求字迹清晰，文句通顺。2选题报告所列各栏内容要详细填写、要求重点突出。3选题报告于第三学期开始，最迟不能超过第四学期末完成。4选题报告是中期考核筛选工作的一部份， 选题报告不合格者不得进入论文 工作阶段。5自备案之日起，满 8 个月后方可进行论文答辩。注： 1一至三的内容可打印加页（空表可在

4、校园网上下载） ，四至五的内容，用 碳素墨水填写在表内。2研究生将选题报告完成后交各学院备案， 论文答辩后， 由答辩委员会秘书将 此表与硕士学位申请及评定书等材料一同交院（系）学位评定分委员会转校 学位办公室。全日制硕士学术型研究生选题报告书一、文献查阅报告：（附所阅读的主要文献至少 40 篇以上）人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结 构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力， 防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。早在 1903 年，建在英国约克郡 Earby 的污水处理系统，被认为是世界上第一个用于处

5、 理污水的人工湿地，连续运行直到 1992 年。在 20世纪 70 年代德国学者 Kichunth 提出根区 法（the root-zone-method ）理论之后， 人工湿地生态系统在世界各地逐渐受到重视并被运用。我国在人工湿地方面的研究较晚直到 七五 期间才有了一定的规模，但主要还是机理性 的研究， 大致落后发达国家十余年，应用上也相对迟缓，工程实例较少。1990年 7 月国家环保总局华南环保所在深圳建造的白泥坑人工湿地工程（日处理污水 3100t）可以看作是首次实践，效果良好（ BOD 去除率 90%，COD 去除率 80.47%，SS 去除率 93%）值得欣慰的是， 目前我国大多数城

6、市已经开始着手应用工作。 2002 年，日处理污水 50000t 的人工湿地污水 处理厂在江苏泗洪县竣工；武汉市、深圳市、沈阳市、上海市也在开展积极的设计、规划工 作。人工湿地是利用人为手段建立起来的具有湿地性质的生态系统，是由一些浮水、挺水及 潜水植物，微生物、野生动物及处于水饱和状态的基质层所组成的复合体。一般的人工湿地 系统包括如下五个要素：（ 1）有具备一定过水能力的基质层；（2）有可能在处于水饱和厌氧状态的基质层中生长的植物；（ 3）有可在基质层中及基质表面流动的水流；（ 4 ）有无脊椎动物和脊椎动物；（ 5）有好氧和厌氧微生物 （细菌、真菌、藻类和原生物等 ）。人工湿地系统较其他污

7、水处理系统具有如下优点： （1）建造和运行费用便宜； （ 2）易于 维护 ， 技术含量低； （ 3）可进行有效可靠的废水处理； （ 4）可缓冲水力和污染负荷的冲击； （ 5）可提供和间接提供效益 ，如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动物栖息、娱 乐和教育。按照系统布水方式的不同，人工湿地系统一般可分为自由表面流人工湿地、 水平潜流人 工湿地和垂直潜流人工湿地。不同类型人工湿地对特征污染物的去除效果不同 1 。自由表面流人工湿地：与自然湿地类似，废水从湿地表面流过。但是，自由表面流人工湿地是人工设计、监督管理的湿地系统，去污效果优于自然湿地系统。这种类型的人工湿 地具有投资少、操作简单、运

8、行费用低等优点，但占地面积较大，水力负荷率较小，去污能 力有限。自由表面流人工湿地中氧的来源主要靠水体表面扩散、植物根系的传输和植物的光 合作用，但传输能力十分有限。水平潜流人工湿地：由一个或多个填料床组成，床体填充基质，床底设有防渗层，防 止污染地下水。 与自由表面流人工湿地相比， 水平潜流人工湿地的水力负荷大和污染负荷大， 对 BOD 、COD、 SS、重金属等污染指标的去除效果好，且很少有恶臭和孳生蚊蝇现象。目 前，水平潜流人工湿地已被美国、日本、澳大利亚、德国、瑞典、英国、荷兰和挪威等国家 广泛使用。这种类型人工湿地的缺点是控制相对复杂，脱P、除 N 的效果不如垂直潜流人工湿地。垂直潜

9、流人工湿地： 包括单一垂直流和复合垂直流。单一垂直流是污水在重力作用下垂 直地透过基质表面并在下部沿一定方向集中于一收集管中排出。 其不但具有潜流型人工湿地 的优点，而且能充分利用基质表面，提高处理效率，根据欧洲一垂直流湿地的多年监测数据 表明其处理能力可达到 800PE/hat。但会因输入到底层 O2的匮乏， 而使 N 的去除效果也不好； 复合垂直流人工湿地 (Integrated Vertical Flow Constructed Wetland ， IVCW) 是近年来兴起的一 种新型污水处理技术，它由一下行流池和一上行流池组成。下行流池中表面为一排上半面截 除的布水管， 下钻小孔， 使

10、进水均匀地分布到湿地表面， 能充分利用垂直流湿地的界面作用 上行池填料表面为一排集水管， 下钻小孔用来收集出水， 下行一上行池底由许多有小孔的塑 料管相连，下行池比上行池略高。复合垂直流人工湿地与单一垂直流相比，首先，由于使用 布水管进水，水流不易短路，并且较均匀;其次，污水在湿地中的停留时间延长，使得处理更充分 ;最后，由于下行流池比上行流池略高，使得复O2 迅速，同时因为多了一个上行流池，通过植物作用增加了 O2 的供给有利于根区好氧微生物的活动，不但使硝化作用加强， 而且改变了潜流及垂直流湿地出水的厌氧状况， 出水气味清新， 并因为随氧化还原电位的升高使得 P 的释放缓慢，因而可获得较好

11、营养盐去除结果。单一和复合垂直流人工湿地对有机物的去 除能力不如水平潜流人工湿地系统，落干/淹水时间较长，控制相对复杂，夏季有孳生蚊蝇的现象。基质作为人工湿地的重要组成部分， 对于净化污水中的污染物，特别是有机污染物有着 重要的作用。基质不仅是水生植物和微生物赖以生存的场所也是将污水转变成清水的区域， 是有机污染物转为无机无毒物质的枢纽，其组成直接关系到氮磷的处理效率 2 。随着材料学科的发展，大量新型功能材料的出现，使得对天然基质进行适当改性以使其具有高效净化功能成为可能； 在众多新型功能材料中， 层状双氢氧化物 (LDHs) 是一种类似于蒙脱石的阴离子层状化合物，又称阴离子黏土、水滑石，其

12、组成结构特殊，两边由2 价和 3价金属离子正电荷片组成，中间是阴离子和水分子，表面具有微孔结构由于 LDHs 具有酸 性和碱性特征、 层间阴离子可交换性及微孔结构等特性， 且其组成结构中的 2 价和 3 价金属 离子可使 LDHs 兼具不同的化学性质。 而不同种类的金属离子又会使其物理构型和表面特性 发生不同变化，因此可利用 LDHs 的特殊构型 3 ，对常用的垂直流人工湿地基质进行双金属 化合物合成 LDHs 覆膜改性，从而将其运用到污水处理上面。张翔凌 4 通过取砾石、沸石、无烟煤、页岩、蛭石、陶瓷滤料、高炉钢渣、圆陶粒 8 -1种填料， 在较高水力负荷 (1000 2500mmd-1)的

13、条件下， 进行垂直流人工湿地模拟柱净化污 水实验。结果表明， 选择合适的填料可以使垂直流人工湿地在较高的水力负荷下具有较好的 处理效果，并能提高单位面积的处理量以及减少湿地占地面积；在相同的实验条件，相同的 进水水质和水力负荷的情况下，无烟煤、圆陶粒、砾石具有较好的去除有机物的能力，沸石 和陶瓷有较好的去除总氮和暗淡的能力，高炉钢渣和无烟煤有较好的除磷能力。武俊梅 5 通过在高水力负荷 (2400-3400mm/d) 条件下，以沸石、无烟煤、页岩、蛭石、 陶瓷滤料、砾石、钢渣和生物陶粒为填料，进行垂直流人工湿地模拟柱净化污水实验(历时25个月)结果表明， 实验系统运行一段时间后逐渐成熟， 各填

14、料对 COD的去除率较运行初 期有不同程度的提高，在第 5 阶段均具有较好去除有机物的能力， 其中生物陶粒去除效果最 好；沸石对污水中氮素的去除率显著性高于其他填料，并且处理效果稳定，陶瓷滤料和蛭石 次之，其他填料对氮素平均去除率较低，且随着系统的运行均有一定程度的降低；钢渣和无 烟煤具有长期去除磷素的能力，生物陶粒次之，而其他填料对 TP 的去除率较低，且均有不 同程度的 SRP 释放。张翔凌 3 通过选取生物陶粒、无烟煤、沸石 3种垂直流人工湿地常用基质，采甩金属摩 尔比( M2+：M3+)为2：1的MgCl 2溶液和 FeCl3溶液在碱性条件下共沉淀即时生成 MgFe-LDHs ， 并将

15、其覆膜于所选 3 种垂直流人工湿地基质表面； 构建模拟基质试验柱，对改性前后的 6 种 基质进行垂直流人工湿地模拟柱净化受污染湖水的小试试验，并进行对比分析。结果表明： 该种针对垂直流人工湿地典型基质的 MgFe-LDHs 覆膜改性方式可行：改性后的 3 种基质对 CODcr 、氨氮、总磷的净化效果均有不同程度的提高；其中，无烟煤基质的覆膜改性性能最 优，改性后的无烟煤基质对 CODcr ，、氨氮、总磷的平均去除率分别超过了 80、60和 90。杜尚丰 6通过研究以硝酸锌、 硝酸铝为原料， 氢氧化钠为沉淀剂， 在 N2保护气氛下， 采 用恒定 pH 值法进行共沉淀合成锌 铝层状复合氢氧化物Zn

16、Al-LDH(Layered DoubleHydroxides ，LDH） 。以 XRD 分析确定其结构类型，通过 DTA 考察其热行为，用 FESEM 观 察其形貌特征，探讨了合成 ZaAl-LDH 及其煅烧产物 （Layered douse Oxides ， LDO） 对污水处 理性能的影响。结果表明：用类水滑石材料和氯化锌的协同作用，对造纸各阶段污水中的有 色物质都能够达到比较好的吸附效果，大幅度降低了造纸污水的色度， 充分说明这种处理方 法用于大规模造纸废水处理是完全可行的； 水滑石煅烧后得到的复合氧化物联和氯化锌仍然 对污水有比较好的处理效果。程翔 7通过共沉淀法合成了 ZnAlLa

17、 三元类水滑石，并考察了其结构特征和对磷酸根的 吸附性能。结果表明，在保持类水滑石层状结构的条件下， La 的适量掺杂使磷酸根的吸附 量提高了 41.9%。 300焙烧处理后， ZnAlLa 样品转化为亚稳态的复合金属氧化物。同时比 表面积明显增加，其磷酸根吸附量约为焙烧前的 1.48 倍。 ZnAlLa 对磷酸根的吸附在 pH 变 化及竞争离子存在时表现出较强的稳定性。 该吸附剂对污泥脱水液中磷酸根的吸附符合假二 级吸附动力学；吸附等温线表现为 Langmuir 型。马明海 8 利用层状双氢氧化物的结构记忆效应，探讨了焙烧水滑石处理模拟含硝酸盐废 水的可行性，考察了 pH 值、温度、反应时间

18、、振荡速度等因素对硝酸盐去除率的影响。结 果表明，焙烧水滑石对硝酸盐氮显示出了优异的吸附性能。当pH 为 9、温度 25 、反应时间 120min 、 HTC 投加量 0 1g/100ml 、振荡速度 150r/min 、硝酸盐氮初始浓度 100mg/L 时， 焙烧水滑石对硝酸盐氮的去除率高达96.73%，为高浓度含硝酸盐氮废水的处理和水体富营养化的控制提供了参考。可以看出人工湿地是污水净化的重要途径， 而 LDHs 覆膜基质作为新型材料其独特的层 状结构、 层间阴离子的可交换性、 较高的阴离子交换容量， 以及合成简单、 成本低廉等优点， 作为吸附剂在环境污染治理中的应用日益受到关注。目前，人

19、们正在利用多种合成的 LDHs 正在逐步开展其在环境污染治理方面的应用研究。本实验以垂直流人工湿地为基础，以湖水和污水厂水的混合水作为处理对象，通过对初 选出的三种不同粒径沸石基质适当改性， 进行净化实验， 选出综合能力较好或单一去除效率 突出的基质粒径，为垂直流人工湿地设计、运行提供依据，使之达到理想的去除效果。实验 中 LDHs 覆膜改性的方法：拟选取 MgCl2.6H2O、CaCl2、ZnCl2、FeCl3.6H2O、AlCl 3.6H 2O、 CoCl3.6H2O 六种金属化合物， 将其按 2 价和 3 价金属的组合方式一一配对反应； 对三种不同 粒径状态下的沸石基质， 在其三种不同粒

20、径状态下， 分别采用相同的金属摩尔比、 pH 值（ 10% NaOH 溶液调节 pH 值）和反应时间 （2h），利用水热共沉淀法制取 LDHs 晶体；将 LDHs 晶体在 180水热条件下超声、高速离心后，使上层清液中分散均匀的LDHs 颗粒沉积于基 质表面形成 LDHs 覆膜。净化效果实验所用原水采用武汉市南湖湖水和龙王嘴污水处理厂进水的混合水。 通过净 化实验比选出去除有机物、氮、磷效果最好的一种改性基质和最适合的粒径，同时结合改性 前后基质物化特性变化，分析改性基质对N 、P、COD 的去除规律，探寻改性基质对 N、P、COD 去除的机理。参考文献：1 籍国东，孙铁珩，李顺 .人工湿地及

21、其在工业废水处理中的应用J .应用生态学报 .2002主要内容：本文论述了人工湿地污水处理技术的机理和优点。人工湿地利用基质、植物和微 生物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、 共沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对废水的高效净化，同时通过 营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长并使其增产， 实现废水 的资源化与无害化； 人工湿地污水处理系统具有出水水质稳定、对营养物质去除 能力强、基建和运行费用低、技术含量低、维护管理方便、耐冲击负荷强、适于 处理间歇排放的污水和具有美学价值等优点。 该技术不仅能够在发展中国家和发 达国家的城市生活污水处理中

22、广泛应用， 其在工业废水处理中的应用也正在不断 受到重视。 根据人工湿地在工业废水处理中的研究和应用现状，指出了人工湿地 处 理特殊工业废水的前景及今后的研究方向。2 张翔凌 . 人工湿地中基质的使用现状与研究进展J. 市政技术 . 2008主要内容：本文分析了人工湿地中基质的作用、使用现状和存在的问题，阐述当 前国内外基质研究的进展，并对基质研究的前景进行展望，提出今后研究的重点 与难点。3 张翔凌，刘小婷，徐璐，罗庆，陈俊杰，胡亮，金建华 . 垂直流人工湿地 MgFe-LDHs 覆 膜改性基质净化效果研究 J.中国环境科学 . 2013，33(8)：1407-1412 主要内容：本文选取生

23、物陶粒、无烟煤、沸石3种垂直流人工湿地常用基质，采用金属摩尔比( M2+：M3+)为2：1的MgCl 2溶液和 FeCl3溶液在碱性条件下共沉淀即时生成 MgFe-LDHs ，并将其覆膜于所选 3种垂直流人工湿地基质表面；构建模拟基质试 验柱，对改性前后的 6种基质进行垂直流人工湿地模拟柱净化受污染湖水的小试 试验，并进行对比分析结果表明：该种针对垂直流人工湿地典型基质的MgFe-LDIh 覆膜改性方式可行：改性后的 3种基质对 CODcr 、氨氮、总磷的净化 效果均有不同程度的提高；其中。无烟煤基质的覆膜改性性能最优，改性后的无 烟煤基质对 CODcr ，、氨氮、总磷的平均去除率分别超过了8

24、0、 60和 90。4 张翔凌，张晟，贺锋，袁莉英，成水平，吴振斌 . 不同填料在高负荷垂直流人工湿地系 统中净化能力的研究 J. 农业环境科学学报 .2007， 26(5)主要内容：本文选取砾石、沸石、无烟煤、页岩、蛭石、陶瓷滤料、高炉钢渣、圆陶粒8种填料，在较高水力负荷 ( 10002500mm/d) 的条件下，进行垂直流人工湿地模拟 柱净化污水实验。 结果表明， 无烟煤、圆陶粒、 砾石具有较好去除有机物的能力， 对 COD 的去除率达到 50% 以上；钢渣和无烟煤对 BOD 的去除率达到 70% 以上。 沸石和陶瓷滤料对总氮和氨氮的去除率达到70%以上，其他几种填料对总氮和氨氮的去除率仅

25、为 20%左右。高炉钢渣和无烟煤具有较好去除磷的能力，高炉钢渣 对总磷和总溶解性磷的去除率达到 90%以上，无烟煤对总磷和总溶解性磷的去除 率达到 60% 70%。孔隙率的变化对垂直流人工湿地的净化能力有显著影响。在 垂直流人工湿地处理系统中，通过选择合适的填料，如无烟煤、圆陶粒、沸石， 在较高的水力负荷条件下可获得较好的处理效果。5 武俊梅，王荣，徐栋，张翔凌，贺锋，吴振斌 . 垂直流人工湿地不同填料长期运行效果 研究 J. 中国环境科学 . 2010，30(5)主要内容：在高水力负荷 (2400-3400mm/d) 条件下，以沸石、无烟煤、页岩、蛭石、陶瓷滤 料、 砾石、 钢渣和生物陶粒为

26、填料， 进行垂直流人工湿地模拟柱净化污水实验(历时25个月 )。结果表明，随着系统的运行，各填料对COD的去除能力均有不同程度提高。沸石对污水中氮素的处理能力保持在较高的水平，对TN和NH 4+-N的平均去除率分别高达眈 82.03%和 91.32% 。钢渣对 TP和可溶性反应磷 (SRP)的平均去 除率分别高达 89.61% 和96.77%，且净化效果稳定；无烟煤第 2阶段对磷素的净化 能力低于钢渣，之后与钢渣无显著性差异在垂直流人工湿地中，针对水质特性 选择长期高效的填料。如沸石、无烟煤和生物陶粒，在高水力负荷条件下可获得 更好的处理效果。6 于少鹏 . 人工湿地污水处理技术及其在我国发展

27、的现状与前景J .地理科学进展 .2004 主要内容：本文在国内外研究的基础上简要介绍了人工湿地污水处理技术的机理、类型，对 其优势与不足进行了系统的分析。作者对我国研究、应用现状和存在问题进行了 阐述， 认为我国发展人工湿地处理污水具有广阔的发展前景， 对目前应当开展的 工作提出了战略性的观点。7 钱骏. 人工湿地系统污水处理技术研究 D. 四川大学硕士学位论文 . 20030401 主要内容：本论文充分利用四川省环境保护科学研究院的人工湿地污水处理小型“实验场” 等试验条件及现有的试验研究成果，开展“人工湿地系统污水处理技术研究” 。8 杜尚丰，陈运法，梁云 . ZnAl-LDH 的合成及

28、应用于污水处理 J. 中国纳米技术应用研 讨会 . 2004主要内容：本文研究以硝酸锌、硝酸铝为原料，氢氧化钠为沉淀剂，在 N2保护气氛下，采用 恒定 pH值法进行共沉淀合成锌铝层状复合氢氧化物ZnAl-LDH(Layered DoubleHydroxides ，LDH) 。以 XRD分析确定其结构类型，通过 DTA 考察其热行为，用 FESEM 观察其形貌特征。探讨了合成 ZaAl-LDH 及其煅烧产物 (Layered douse Oxides ， LDO) 对污水处理性能的影响。结果表明，两种产物结合ZnCl 2的协同作用，对污水的处理能够达到比较理想的效果。 同时为天然水滑石应用于污水

29、处理 提供了参考。9 程翔，黄新瑞，王兴祖，孙德智. ZnAlLa类水滑石对污泥脱水液中磷酸根的吸附 J. 化 工学报 . 2010主要内容： 本文通过共沉淀法合成了 ZnAlLa 三元类水滑石， 并考察了其结构特征和对磷酸根 的吸附性能。结果表明，在保持类水滑石层状结构的条件下，La的适量掺杂可增强吸附剂对磷酸根的吸附。当 Zn ： Al ： La摩尔比为 2.00：0.9：0.1时，ZnAlLa 类 水滑石在 24h内对污泥脱水液中磷酸根的吸附量为 35.15 mg Pg-1，比无 La时的 吸附量提高了 41.9%。300焙烧处理后， ZnAlLa 样品转化为亚稳态的复合金属氧 化物。同

30、时比表面积明显增加，其磷酸根吸附量约为焙烧前的1.48倍。 ZnAlLa 对磷酸根的吸附在 pH 变化及竞争离子存在时表现出较强的稳定性。 该吸附剂对污泥 脱水液中磷酸根的吸附符合假二级吸附动力学；吸附等温线表现为 Langmuir 型。10 马明海，钱丽萍，曹凤磊，曹殿荣 . 焙烧水滑石去除水中硝酸盐的实验研究 J. 资源开发与市场 . 2010主要内容：利用层状双氢氧化物的结构记忆效应， 探讨了焙烧水滑石处理模拟含硝酸盐废水 的可行性， 考察了 pH值、温度、 反应时间、振荡速度等因素对硝酸盐去除率的影 响。结果表明，当pH为9、反应温度 298K 、吸附时间 120min 、LDO投加量

31、 0.1g/100ml 时，硝酸盐氮初始浓度为 100mg/L ；震荡速度为 150r/min 时，总氮的去除率高达 96.73% 。焙烧水滑石对硝酸盐的吸附符合 Freudlich 等温方程。11 李晓东，李海波，马铮铮，孙铁珩 . 人工湿地基质净化磷素的吸附剂性能J. 东北大主要内容：学学报(自然科学版 ).2008 ，29(5) 通过基质磷素等温吸附实验，研究了砂子、水淬渣、钢渣3种人工湿地基质净化磷素的效果。结果表明： Freundlich 和 Langmuir 等温吸附曲线方程均能较好地描 述上述基质磷素吸附的过程，其磷素理论饱和吸附量依次为钢渣12500mg kg-1，水淬渣 33

32、33mgkg-1，砂子 270mg kg -1。基质吸附饱和后，磷素解吸。 实验表明，水淬渣磷素解吸率最低，为0.68%；砂子的解吸率最高，为 7.59% 。虽然钢渣的吸附量最大， 但其水溶液 pH显强碱性， 不适合湿地植物的生长； 水淬渣 作为一种工业废料，磷素吸附量为砂子的12倍左右，解吸率为砂子的 1/10，而且对植物生长无明显危害，是一种比较有应用前景的湿地除磷材料。12 周友飞，隋铭皓，盛力 . 层状双金属氢氧化物在有机污染物吸附方面的应用J. 水处主要内容：理技术 .2012， 38(11)层状双金属氢氧化物( LDHs )因其独特的层状结构、较高的阴离子交换容量等 优点，作为吸附

33、剂在水环境污染中的治理日益受到重视，其中有关 LDHs 对有机 污染物吸附的研究已有广泛报道。综述了 LDHs 及其焙烧产物层状双金属氧化物 LDO 去除有机物的种类以及影响吸附和离子交换过程的各项因素， 包括材料的组 成和结构、 pH、温度、共存竞争物质等。除此之外，还进行了 LDHs 去除有机污 染物的机理探讨。13 曹世玮，陈卫，荆肇乾 . 高钙粉煤灰陶粒对人工湿地强化除磷机制J. 中南大学学报(自然科学版 ).2012， 43(12)主要内容：为强化入工湿地除磷能力和扩大固体废弃物粉煤灰的利用， 选择对磷吸附容量高 的高钙粉煤灰陶粒作为人工湿地基质，考察除磷特性，探讨除磷机制。实验结果

34、 表明： 高钙粉煤灰陶粒具有其巨大的比表面积和孔隙率， 相对于传统基质具有较 大的磷吸附容量， 磷去除率可达 90%，出水 TP和PO43-质量浓度分别低于 0.40mg/L 和 0.22mg/L ：粉煤灰陶粒吸附 Ca-P达到总吸附磷量的 90%，强化除磷的机制是陶 粒内部的钙元素与水中的磷发生化学反应，造成磷在陶粒表面的沉积， 进而达到 从水中分离的目的，微生物分解和植物的进一步吸收能维持该过程的可持续性。14 袁东海，景丽洁，张孟群，高士祥，尹大强，王连生J . 几种人工湿地基质净化磷主要内容：素的机理 . 中国环境科学 .2004， 24(5) 研究了砂子、沸石、蛭石、黄褐土、下蜀黄土

35、、粉煤灰和矿渣7种人工湿地基质材料净化污水磷素的机理， 并初步评价了其作为人工湿地基质可能导致的磷素二 次污染的风险结果表明，矿渣、粉煤灰有很好的磷素去除效果蛭石、黄褐土和 下蜀黄土次之， 沸石和砂于的去除效果较差上述人工湿地基质净化磷素的机理主 要为化学机理，表现为基质全钙、氧化钙、水溶性钙的含量越高。其固定形成的 磷酸钙盐越多，在 pH值较高的情况下，主要形成难溶性的磷酸八钙和磷酸十钙， 有利于磷素的净化：基质中游离氧化铁、铝和胶体氧化铁、铝含量越高。其固定 形成的磷酸铁盐和磷酸铝盐数量越多，基质净化磷素的能力越强除砂子外， 上述 基质磷素饱和吸附后，磷素释放比例很低加强人工湿地基质管理，

36、 其基质吸附的 磷素一般不会对水体环境造成二次污染。15 张太平，陈韦丽 . 人工湿地生态系统提高氮磷去除率的研究进展J .生态环境 .2005，主要内容：14(4)介绍了人工湿地及其去除污水中氮磷的机理，并从湿地植物、基质和微生物三个 方面系统地阐述了目前人工湿地系统提高氮磷去除率的研究进展情况： 提出了可 以通过改良湿地系统设计提高氮磷净化效果、 利用培养优化菌种与调节环境条件 促进湿地系统氮磷的转化及通过在基质中添加合适的附料、 提高人工湿地系统植 物多样性从而增加氮磷的吸附吸收的建议， 为人工湿地污水净化技术的应用研究 提供了有益的参考。16 赵玉华，邢国印，赵杰 . 人工湿地填料对氮

37、磷的静态吸附筛选实验 J. 辽宁化工 .2009，38(11)主要内容：通过考察填料对水中氮磷的吸附性能，为人工湿地填料的选择提供依据。在水中投加一定量填料，在不同条件下进行磁力搅拌，测定填料对氮磷的吸附性能。结 果表明填料粒径为 8-12目，固液比 50mg/L ，搅拌速率 300r/min ，搅拌时间 3 h，原水pH约为 6.5，氨氮的初始质量浓度 30mg/L左右、磷的初始质量浓度 3mg/L左右时， 煤灰渣对氨氮的去除率 6.6%，对磷的去除率 30%；沸石对氨氮的去除率 40%，对磷的去除率 22.8% ；蛭石对氨氮的去除率28.5%，对磷的去除率 9%。 pH对氮磷吸附的影响较大

38、，原水在碱性和中性的条件下，对氮磷的吸附性能要优于酸性条件。17 卢少勇，金相灿，余刚 . 人工湿地的氮去除机理J . 生态学报 .2006主要内容：湖泊等水环境的富营养化给人类带来诸多损害，如环境、生态和经济等方面的损害。 富营养化的原因和控制途径引起了包括中国在内的很多国家的关注。我国针对水环境的富营养化问题开展了大量的工作。氮是引发水环境富营养化的主要营养物之一。外源氮负荷 （ 分点源和非点源两部分 ） 是水环境污染负荷的重要组成在处理非点源污染源部分。传统污水处理技术应用于收集系统欠缺的非点源污染的治理时成本过高。人工湿地是有效削减水环境中外源氮负荷的重要技术手段， 带来的氮负荷时更是

39、如此。人工湿地具有氮去除效果好、耐冲击负荷能力强、投 资低和生态环境友好等优点。因此人工湿地非常适合于水环境富营养化的防治。防渗人工阐明人工湿地中氮的去除机理对水环境的富营养化等具有重要的意义。湿地的氮去除机理主要包括挥发、氨化、硝化/反硝化、植物摄取和基质吸附。未防渗的人工湿地中 ，周围水体与人工湿地的氮交换影响着人工湿地中氮的去 除。 一般情况下， 人工湿地中硝化 /反硝化是最主要的氮去除机理。 pH值小于 7.5时，氨挥发可忽略。 pH值在 9.3 以上时 ，氨挥发很显著。处理生活污水的人工湿地中氮的去除主要是依靠微生物的硝化/反硝化作用。在进水负荷低、气候适（填宜、植物物种适宜和收割频

40、率与时机适宜的条件下，植物收割可能成为主要的去 氮途径。人工合理导向的湿地的氮去除效果通常优于天然湿地。合理的设计 料的搭配、植物物种的配置以及布水和集水的优化 ） 对人工湿地系统中氮去除的 改善有重要影响。合理的运行，如有效的水位控制，正确的植物培育、合理的植 物收割等，能有效地改善湿地中的氮去除。18 薛龙，李建华，邹丽敏，蔡雯娟. 复合流人工湿地对富营养化河水的脱氮效能研究J.中国给水排水 .2012主要内容：采用组合基质复合流人工湿地处理富营养化河水，重点分析了其脱氮效能。结果表明： 人工湿地系统对富营养化河水具有较好的处理效果，出水水质基本可达 到地表水环境质量标准 (GB3838

41、2002)的类标准， 对 TN、NH 4+-N 、NO 3-N 、 COD 、TP 的去除率分别为 50.00%、63.07%、55.30%、53.83%、77.27%。人工 湿地系统的脱氮量主要来源于对无机氮的削减; 影响脱氮效果的因素主要有HRT 、温度、 TN 面积负荷以及进水硝态氮比例，通过对以上影响因子拟合形成 的TN去除率预测模型，预测准确度较高，可用于指导实际工程的设计与调试运 行。19 崔理华，朱夕珍，骆世明，刘迎湖. 煤渣-草炭基质垂直流人工湿地系统对城市污水的净 化效果 J . 应用生态学报 .2003主要内容：垂直流人工湿地系统不但具有较高的水力负荷率(54 64cmd-

42、1) ，而且对有机物和 N、P 都具有较高的去除效果 .其对化粪池出水中的 COD 、BOD5 、NH 4+-N 和 总P的去除率分别为 76%87% ，88%92%，75%85%和77 %91%.处理出水 + - 1中COD 、 BOD5 、 NH 4+-N和总 P的平均浓度分别小于 60、20、25和 2.0 mgL- 1. 植物种植试验结果表明，种植风车草可提高氨氮、总N和总 P的去除率，分别为2%3%、4%6%、10%14%。20 于水利，修春海，杨月杰 . 人工湿地基质对微污染原水中有机物的去除效果J .中国给水排水 .2011主要内容： 在济南市玉清湖引黄水库修建了表流人工湿地、

43、往复流人工湿地和推流人工湿地， 考察了人工湿地对微污染原水中 CODMn 的去除效果，同时分析了人工湿地中基 质对有机物的去除作用。结果表明，人工湿地对微污染原水中的CODMn 有较好的去除效果，往复流人工湿地、推流人工湿地、表流人工湿地对CODMn 的去除率分别为 (31.37%58.12%)、(27.10%57.65% )、(17.10%34.45% );系统中植 物、微生物和基质等组分的共同作用是人工湿地处理微污染原水的机理所在， 其 中基质发挥了重要作用，经推流和往复流人工湿地处理后，基质表面的 C元素由4.30%分别上升至 4.42%和4.60%、N 元素由 4.10%分别上升至 6

44、.58%和6.70%、P元 素由零分别上升至 9.10%和 9.58%。21 郭迎庆， 张玉先，李定龙，王利平 . 人工湿地生态系统脱氮除磷机理及研究进展J. 给主要内容：水排水 .2009介绍了人工湿地生态系统去除污水中氮磷的机理，并从工艺优化、湿地植物、基 质和微生物四个方面系统地阐述了目前人工湿地系统提高氮磷去除率的研究进 展情况 ;通过优化湿地系统设计、湿地植物的筛选、基质的选择和复合、微生物 种群的调控等可以有效提高人工湿地的氮磷去除率， 提出了当前人工湿地研究中 存在的问题和研究方向。22 赵发敏，海热提，韩晓丽 . 人工湿地填料去除氨氮优化配比及影响因素研究J. 环境主要内容：科

45、学与技术 .2011，34(9) ： 26-30采取吸附试验的方法，选取沸石、无烟煤和粉煤灰作为人工湿地填料，对选用材 料进行了吸附试验并对不同填料配比的去除氨氮效果进行了研究;同时研究了 pH值、有机质和无机离子对最优配比去除氨氮效果的影响。结果表明：在相同的试 验条件下，沸石、无烟煤和粉煤灰的质量比为1：2：1混合时， NH 4+-N去除效果最好， 达到 95.8%；在pH 值略偏酸性的条件下， 最优配比对氨氮的去除效果最好， 达到 90%以上；有机质的种类和浓度也对最优配比去除氨氮有一定的影响，与空 白相比，葡萄糖使得最优配比去除氨氮最大降低了57.4%，草酸浓度为 0.2 mg/L时，

46、氨氮去除率提高了 2.79%； SO42-、 NO3-对最优配比去除氨氮的影响区别不 大，与空白液相比氨氮的去除率下降 35% 左右。23 李维垚，李志元 . 温度和基质对人工湿地脱氮除磷效果的影响.水利科技与经济 J.2012主要内容：构建由潜流人工湿地和表流人工湿地串联而成的复合人工湿地系统，研究了复合 人工湿地脱氮除磷效果以及温度和基质对人工湿地脱氮除磷效果的影响。 结果表 明，复合人工湿地 TP、氨氮平均去除率为 33.64% 、57.24%;水温降低会导致人工 湿地氮磷去除率下降 ;基质为粗砂的潜流人工湿地脱氮除磷能力大于基质为砾石 的潜流人工湿地。24 丁娴，殷凡文，彭成栋，曾庆新

47、 . Mg-Ni-Al-EDTA 柱撑LDHs层状材料的水热合成、结构 及性能 J . 无机化学学报 .2012， 28(4)主要内容：以 Mg(N0 3)26H20、Ni(N0 3) 2 6H20 、 AI(N0 3)3 9H 20和CH 2N(CH 2COOH) 22为 原料，采用水热合成法， 合成了 Mg-Ni-Al 三元EDTA柱撑 LDHs层状材料。采用ICP、 元素分析仪、 XRD 、FYIR 、TG-DSC 、SEM 等手段对样品进行了表征。探讨 pH 值、反应温度、反应时间和原料配比对EDTA柱撑LDHs 材料合成的影响。结果表明，在 pH=8、反应温度控制在 140、反应时间

48、为 24 h时。可以合成出结构规整、 晶形良好、各层问排列紧密有序的含不同比例金属阳离子的EDTA柱撑LDHs 材料。 Mg-Ni-Al 三元 EDTA 柱撑 LDHs层状材料通过层问 EDTA 对Co2+的螫合作用， 可以在较短时间内吸附溶液中的 Co2+，去除率在 97以上。 pH 值、吸附时间、吸 附温度、固体投加量及初始 Co2+浓度对去除率均有不同程度的影响。25 丁晔，韩志英，吴坚阳，陈英旭，吴伟祥 . 不同基质垂直流人工湿地对猪场污水季节性 处理效果的研究 J. 环境科学学报 .2006， 26(7)主要内容：研究了 3套不同基质垂直流人工湿地小试装置在不同季节处理猪场污水的运行

49、效 果。结果表明， 垂直流人工湿地对有机污染物的去除效果随季节变化差异不明显， 对有机物降解情况可用一级降解模型模拟； 传统型湿地系统 NH 4+-N去除率在各季 节稳定在 52%，而沸石和沸石 -煤渣型系统冬季 NH4+-N 去除效率分别从秋季的 89.8%和93.4%下降至冬季的 64.2%和73.5% ，春、夏季回升至 80%左右。 冬季湿地 系统中生物硝化与反硝化作用的减弱影响了垂直流人工湿地系统TN 的去除； 3套不同基质系统中，沸石 -煤渣型系统各高度层硝化强度均为最高，沸石型和沸石-煤渣型系统的反硝化强度明显高于传统型系统，与实际运行过程TN 去除率变化相吻合。采用沸石作为基质有

50、利于系统的反硝化进程和 TN 的去除。垂直流系统 对 TP去除率随季节性变化波动不显著， 但随着垂直流人工湿地系统的运行， 基质 层对 TP的吸附逐渐饱和，去除效率明显下降。26 李明，周巧红， 武俊梅，王荣，吴振斌 . 不同填料对人工湿地模拟柱中指示菌的去除 J. 生态与农村环境学报 . 2010，26(1)主要内容：为研究不同填料对指示菌的去除效果，选取沸石、无烟煤、页岩、蛭石、陶瓷滤 料、砾石、钢渣、生物陶粒 8种填料，进行垂直流人工湿地模拟柱净化污水试验。结果表明， 8种填料中对 3种指示菌 (异养细菌、大肠菌群和粪链球菌 )去除率较高 的为钢渣 (99.9%) 和无烟煤 (95.9%

51、)，推测主要是因为其出水分别旱碱性和酸性造 成。除钢渣和无烟煤外，去除率较高的为沸石和蛭石，去除率较低的为陶瓷滤料 和生物陶粒。 相关分析结果表明 6种填料 (不包括钢渣和无烟煤 )对指示菌去除率与 填料的渗透系数间存在负相关关系， 推测它们主要是通过过滤吸附的机制去除指 示菌。27 叶建锋，徐祖信，李怀正，尹海龙 . 模拟钢渣垂直潜流人工湿地的除磷性能分析J .中国给水排水 .2006， 22(9)主要内容： 为确定钢渣作为垂直潜流人工湿地基质的可行性， 开展了静态吸附和钢渣人工湿 地去除生活污水中磷的试验研究。结果表明钢渣对污水中磷的吸附平衡时间较 长，吸附速率较快；当温度降低时，钢渣的磷

52、吸附容量对吸附平衡浓度的依赖性 也随之降低，最大理论吸附量减少了 81.79%，而其吸附强度却有所增加；当处理 生活污水时，在 0.5m3/(m2 d)的负荷下对 TP的平均去除率这 9l.90% ，吸附方式 包括物理吸附和化学吸附；磷的最大解吸量占最大吸附量的0.75% ，因而在人工湿地的应用中应注意磷解吸形成的二次污染。28 刘慎坦，王国芳，谢祥峰，吴磊，李先宁 . 不同基质对人工湿地脱氮效果和硝化及反硝 化细菌分布的影响 J . 东南大学学报(自然科学版) .2011， 41(2) 主要内容：对组合基质和煤渣基质潜流式人工湿地的脱氮效果进行了对比研究，结果表明： 组合基质人工湿地的脱氮效

53、果较好，氨氮和总氮的平均去除率达到81.9% 和75.7%，而煤渣基质人工湿地的去除率相对较低，氨氮和总氮的平均去除率仅为 59.6%和 51.8%。为进一步探讨 2组人工湿地脱氮效果差异显著的原因，研究了不 同基质潜流式人工湿地系统内硝化细菌和反硝化细菌的空间分布。实验结果表 明：基质类型对人工湿地中硝化细菌和反硝化细菌的数量和空间分布有较大影 响；在上层， 组合基质人工湿地硝化细菌数是煤渣基质人工湿地的2.8倍，在下层，反硝化细菌数是煤渣基质人工湿地的 1.8倍。人工湿地表层溶解氧水平较高， 硝化 细菌密度大，底层溶解氧水平较低，反硝化细菌密度大，使得湿地中形成上层以 硝化菌为主的硝化反应

54、区和下层以反硝化菌为主的反硝化区。29 崔理华，朱夕珍，骆世明 . 人工湿地基质磷吸附特性与其物理化学性质的关系J. 中国环境科学 .2007，27(2)： 250-254主要内容：对 9 种垂直流人工湿地基质进行了对磷的等温吸附试验.结果表明，在溶液磷浓度为 100-500mg/L 条件下，9种基质中以草炭的吸附量为最高， 达到 2439.56mg/kg; 砾石的吸附量最低，仅为 188.67mg/kg; 其余基质表现出高炉渣土高炉渣煤灰 渣土耕层土煤灰渣中粗砂土中粗砂的规律.供试基质的容重和密度与磷吸附量呈极显著性负相关关系 ;基质的颗粒直径 D80和不均匀系数 K 80与磷吸附量 呈显著

55、性正相关关系 .基质的 CEC、有机质、有效 Fe和交换性 Al 的含量与磷吸附 量呈极显著性正相关关系 ;pH 值与磷吸附量呈极显著性负相关关系。30 朱夕珍，崔理华，温晓露，庹艳. 不同基质垂直流人工湿地对城市污水的净化效果J.农业环境科学学报 .2003，22(4) ：454-457主要内容：选取石英砂、煤灰渣和高炉渣作为介质，再按适当的比例配以有机质和土壤组成 人工土填料处理柱， 进行了不同基质垂直流人工湿地对城市污水的净化效果研究 . 为期 1a多的运行试验结果表明， 煤灰渣基质对化粪池出水中 COD、 BOD5和 TP 的去除率分别达到 71% 88%、80% 89%和 70% 85%. 高炉渣基质对化粪池出水 中 COD和BOD5 的去除率分别为 47%57%和70%77%，但对总磷的去除率高达 83% 90%.石英砂基质虽然对化粪池出水中COD 、 BOD5 和TP的去除率分别为36%49%、65%75%和 40%55%，但其导水能力最好，水力负荷最高。31 尚文，杨永兴，韩大勇，唐明艳 . 人工湿地基质堵塞问题及防治新技术研究J .安徽农业科学 .2012， 40(28)主要内容： 质堵塞是人工湿地污水处理系统中的常见问题，会缩短人工湿地使用寿命并降低 湿地对污染物的去除效率。总结了人工湿地堵塞的成因和基本过程、人工湿地堵 塞的物理、化学和生物机制以及