盡管地球上有足夠的淡水資源可滿足全人類的需求，然而據(jù)2018年的數(shù)據(jù)顯示，地球上仍有10%的人口缺乏安全的飲用水，約40%的人缺乏基本的衛(wèi)生設施。據(jù)估計，每年有150萬兒童因缺乏飲用水和衛(wèi)生設施而死亡。因此聯(lián)合國宣布，獲取清潔飲用水和衛(wèi)生設施是一項基本人權(quán)。

當前，各國均已對水污染問題重視并對其改善，但從整體來看依舊存在著一定問題，并嚴重危害了地區(qū)居民的公眾健康。傳統(tǒng)污水處理方法通常需要將污水引至一個大型污水處理廠再進行集中處理，這是一個極為復雜的過程，成本和能耗都較高。如歐洲污水處理廠商管理著總長超過220萬千米的污水管道和大約7萬座污水處理廠；美國總發(fā)電量的3%要用于污水處理。

人工濕地系統(tǒng)作為近年流行的新型污水處理技術，其逼真地模擬了自然濕地，以增強凈化水的物理和化學過程為目標，具有無能耗 、運行成本低、便于管理等優(yōu)勢，能夠適應不同地區(qū)的自然環(huán)境及社會、經(jīng)濟條件的技術，且易于維護，有利于提高生物多樣性和恢復生態(tài)環(huán)境，能夠帶來較高的經(jīng)濟、環(huán)境收益。

人工濕地系統(tǒng)在控制運行過程中，會將污水、污泥有控制地投配到經(jīng)人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用基質(zhì)填料、土壤等物質(zhì)的物理、化學、生物三重協(xié)同作用。

作為人工濕地重要構(gòu)成的基質(zhì)填料，在人工濕地水質(zhì)凈化過程中發(fā)揮著不可替代的作用。其為植物和微生物提供生長介質(zhì)的同時，還能夠通過沉淀、過濾和吸附等作用直接去除污染物。填料的種類、級配等會直接影響沉淀、過濾和吸附效果。在人工濕地污水處理中，氨氮是一類重要的污水去除指標，生態(tài)環(huán)境部出臺的《人工濕地污水處理工程技術規(guī)范（HJ 2005-2010）》中也提出了相應凈化水質(zhì)要求。

對此，如何選擇填料的類型，是確保人工濕地污染物去除功能和長效穩(wěn)定運行的關鍵。早期人工濕地常采用的填料基質(zhì)，包括天然土壤、壤質(zhì)砂土和砂質(zhì)壤土等，其很難達到理想的重金屬與有機污染物去除效果；另外，在長時間運行后濕地系統(tǒng)易發(fā)生堵塞情況。在此背景下，人們開始深入研究與選擇更優(yōu)的濕地基質(zhì)填料，以強化人工濕地對污染物的去除能力。