随着水产养殖业的迅猛发展,水产养殖尾水随意排放而带来的环境问题日益显著。在处理养殖水时,对水产养殖对象无明显毒害的作用的磷的回收工艺较少,直接排放至环境中,造成了水体富营养化等问题。与此同时,关于生物絮团养殖中的废弃絮团如何处理的研究还比较少。在此基础上,人工湿地作为一种综合型水处理系统也许可以将这两个问题联系起来一并解决。一方面,人工湿地具有成本低、易管理、具有景观效益的优点,湿地内部的基质、微生物和植物均具有一定的除磷作用。另一方面,人工湿地所利用的基质多样,有砾石、陶粒、钢渣、土壤或污泥等,因此可以将生物絮团作为基质添加至人工湿地。本实验构建了三组添加不同生物絮团的人工湿地和一组不添加生物絮团的人工湿地,记为A、B、C、D四组。A组添加加糖型生物絮团,B组添加为不加糖型的生物絮团,C组添加序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process,SBR）培养成熟的颗粒状絮团,D组为不添加生物絮团组。在人工湿地成熟后,研究添加不同生物絮团的人工湿地对于水产养殖尾的净化能力,尤其是对于磷的去除情况;同时研究了在实验前和实验后添加了不同的生物絮团的各人工湿地中基质的磷形态及含量变化情况;此外研究了添加了不同的生物絮团的人工湿地的植物生长情况以及其全磷含量的变化情况。本实验主要分为以下三个部分:1.添加不同生物絮团的人工湿地的水产养殖尾水净化能力研究为了研究添加不同的生物絮团对于人工湿地处理养殖尾水净化能力的影响,实验在通入养殖尾水后对各人工湿地的出水口水质进行了8天的连续监测,分析了添加絮团的营养组成差异,测定了硝化效率与反硝化效率的差异,并结合推流一级动力学模型进行污染物去除率分析。结果显示,在絮团全磷的指标上,A组＞B组＞C组（P＜0.05）,这对后来的水质指标中磷的去除率有直接影响;除A组的氨氮增长外（P＜0.05）外,其余组的各指标均明显下降,对氨氮进行动力吸附拟合发现,准二级动力学方程的拟合效果最佳,以化学吸附为主;磷的去除上,未添加生物絮团的D组表现出较好的去除效果（P＜0.05）,去除率达97%,其中基质吸附沉淀是其主要途径;对于高锰酸盐指数（Permanganate Index,CODMn）和可溶性有机碳（Dissolved Organic Carbon,DOC）均有较好的去除效果,平均去除率超过60%;8天时间内,p H由8.03将至7.20附近,碱度由310±5 mg/L Ca CO3分别上升至476±5、389±8、387±13和630±4 mg/L Ca CO3;采用了一级推流动力学模型,去拟合污染物浓度与水力停留时间（Hydraulic Retention Time,HRT）之间的关系,结果表明亚硝氮、磷酸盐和CODMn的拟合效果较好;A组的硝化效率最低但反硝化效率最高,B组的硝化效率最高但反硝化能力最低。与挂膜阶段的连续监测结果的比较分析表明,由于挂膜阶段温度较高（19.6~25.9℃）,而实验阶段处于冬季,温度较低（13.0~13.9℃）,,仅有硝氮总氮和磷酸盐等部分指标去除率有所提升,受微生物活动影响,硝化效率和反硝化效率均有所下降,氨氮去除率、CODMn去除率均有所下降。2.添加不同的生物絮团对人工湿地基质中磷形态及含量的影响为了进一步说明添加不同的生物絮团对人工湿地中磷的去除能力的影响,本章对各人工湿地的各基质的磷形态分布及相应的含量和各基质的吸附性能以及基质微生物含量进行了研究。实验采用欧洲方案、标准、测量和测试协议（European Programme,Standards,Measurements and Testing,SMT）测定了各组人工湿地的基质磷含量,以Langmuir和Freundlich两种方程模型来拟合分析三种基质对于磷的等温吸附过程,以准一级、二级动力学方程模型和颗粒内扩散方程模型来拟合分析三种基质对于磷的吸附动力学过程,此外还对各组湿地的单位质量基质微生物量进行了测定。结果显示,各人工湿地的各种基质的总磷含量在较初始值在挂膜阶段和实验阶段均有所上升,各种磷形态的含量比从大到小排列为:总磷（Total Phosphorous,TP）＞无机磷（Inorganic Phosphorous,IP）＞盐酸提取磷（P associated with Ca,HCl-P）＞有机磷（Organic Phosphorous,OP）＞氢氧化钠提取磷（P bound to Al,Fe and Mn oxides and hydroxides,Na OH-P）。比较湿地的整体效果时,与实验前相比,A、B、C、D的单位质量基质总磷增加量约为0.57 mg·g-1,0.66 mg·g-1,0.56 mg·g-1和0.85 mg·g-1,可以看出人工湿地D的基质吸附磷量较高（P＜0.05）,人工湿地B的吸附量次之,A和C的吸附量最小,说明在人工湿地中添加絮团并不能显著增加基质对于磷的吸附量;石灰石在Langmuir方程模型下拟合度较高,吸附效果较好。砾石和陶粒拟合度较好,但是吸附能力较差;从磷的吸附动力学角度来看,砾石在准一级动力学方程模型下拟合较好,最大吸附量与实验值相近;陶粒的实验值与准一级动力学方程拟合值相对接近,颗粒内扩散常数较低,说明吸附效果不强,内部扩散能力差;石灰石在准一级动力学方程模型下拟合较好,最大吸附量接近实际值,反应速率常数高于准二级动力学,石灰石的颗粒内扩散方程拟合效果较好,扩散常数为0.136,远大于陶粒和砾石,说明石灰石对磷的吸附较强,内部扩散作用明显;各人工湿地的单位质量基质上的微生物量的结果显示,A、B两组的单位质量基质上的微生物量显著高于C、D两组（P＜0.05）,A与B,C与D组之间差异不明显（P＞0.05）。3.添加不同的生物絮团对人工湿地植物除磷能力的影响为了进一步说明添加不同的生物絮团对人工湿地中磷的去除能力的影响,本章对于各组人工湿地的植物处理能力进行了研究。实验测定了植物的株高和干重,以此来分析植物的生长状况,还测定了不同时期各植物的全磷含量变化,通过计算植物地上部分含磷量变化来分析植物对于人工湿地中磷的吸收情况。结果显示,在植物的生长状况方面,人工湿地A和B的菖蒲和风车草的生长情况一般,湿地C的植物生长情况较好,即地上部分生物量和株高增加最多,菖蒲和风车草的地上部分生物量分别为6.30±0.60 g和7.00±0.90 g,株高分别为92.20±2.00 cm和93.70±2.40 cm。（P＜0.05）,可能的原因是所添加的絮团有机质含量高,引起腐殖质增多,有利于植物对磷的吸收。湿地D的风车草生长状况良好,干重增长2.00±0.60 g,不具有显著性差异（P＞0.05）,说明添加有机质含量高的絮团对菖蒲和风车草的生长有益;在植物含磷量方面,湿地A的风车草磷含量变化不大,菖蒲的全磷含量提高了73%（P＜0.05）。湿地B的风车草提高了30%,菖蒲提高了70%（P＜0.05）。湿地C的风车草全磷含量变化不大,菖蒲提高了41%;湿地D的风车草提高了46%。计算各湿地植物地上部分的磷含量的结果表明,湿地B的植物在整个实验期间吸收了较多的磷,湿地A次之,湿地C吸收的磷最少（P＜0.05）,说明湿地B所添加的生物絮团最有助于植物除磷,可能是A、B两组絮团的全磷含量较高所致（P＜0.05）。综上所述,一方面,添加生物絮团影响人工湿地的除磷能力。不添加生物絮团的人工湿地除磷能力较好（P＜0.05）。另一方面,生物絮团所引入的微生物会被基质吸附,絮团全磷越高,基质越早达到饱和,对养殖尾水中磷的净化效果越差（P＜0.05）。此外,植物吸磷量可能与絮团全磷含量正相关（P＜0.05）,植物生长可能与絮团有机质含量正相关（P＜0.05）。