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目前,磷素污染导致的水体富营养化问题正广泛受到关注。人工湿地技术虽具有工艺简单、处理效果好、运行费用低等优点,但基质对磷素的吸附量有限且易吸附饱和。因此,如何选择一种高效的基质,使其能有效的提高人工湿地对磷素的净化效果,并能防止堵塞、延长系统的使用寿命以应对高水力负荷的污染物、减少湿地占地已迫在眉睫。层状双金属氢氧化物(LDHs)具有比表面积大、高效阴离子交换能力等特性,但目前均以粉末状的形式用于吸附水体中的磷素,面临着难以应用于人工湿地等实际生态修复工程的缺点。因此,本文选取人工湿地常用的生物陶粒和沸石作为原始基质,采用碱性条件下共沉淀的方式生成3种不同的Zn-LDHs(FeZn-LDHs、CoZn-LDHs、AlZn-LDHs),并将其即时覆膜于原始生物陶粒和沸石基质表面,以达到覆膜改性的目的。将Zn-LDHs改性前后的生物陶粒和沸石分别装填于基质柱中,模拟垂直流人工湿地系统净化城市污水中的磷素;通过等温吸附实验、解吸试验和吸附动力学试验探讨Zn-LDHs改性生物陶粒和沸石对磷素的去除机理。研究结果表明:通过对Zn-LDHs改性前后生物陶粒和沸石的扫描电子显微镜和X荧光光谱仪测试分析可知,Zn-LDHs已成功覆膜于原始生物陶粒和沸石基质表面;相对于原始生物陶粒和沸石对磷素的去除而言,Zn-LDHs改性生物陶粒和改性沸石分别具有较大增幅,且沸石较生物陶粒增幅更大。另外,不同种类的Zn-LDHs改性生物陶粒和沸石对磷素的净化增幅排序均为:FeZn-LDHs>AlZn-LDHs>CoZn-LDHs。等温吸附试验表明,Zn-LDHs改性生物陶粒和沸石分别具有比原始生物陶粒和沸石更大的理论最大吸附量,说明Zn-LDHs改性增大了原始基质对磷酸盐的吸附容量;吸附动力学试验表明,原始生物陶粒和沸石对磷酸盐的吸附趋于准一级动力学模型,而Zn-LDHs改性后的生物陶粒和沸石均更符合准二级吸附动力学模型。FeZn-LDHs、AlZn-LDHs改性生物陶粒和改性沸石对颗粒态磷的去除机理均为物理拦截和物理吸附,而CoZn-LDHs改性生物陶粒和改性沸石以及原始生物陶粒和原始沸石则主要为物理拦截;Zn-LDHs改性生物陶粒和改性沸石对磷酸盐的去除机理均主要为物化吸附和化学反应,且改性后原始基质对磷酸盐的吸附均由物理吸附转变为化学吸附。