随着人类社会的发展，生产活动使镉不断被释放到自然水体和土壤中，在环境体系中，镉等重金属离子难以被降解，只能不断的转移，在生物体内大量富集，严重威胁了人类健康和生态安全。找寻低成本，高效率的镉废水处理方法的需求十分迫切。

人工湿地也称为湿地处理系统，主要用于改善水质。作为一种低投资、低能耗、低处理成本和具有氮磷去除功能的废水生态处理技术已逐渐被世界各国所采用。人工湿地与天然湿地的主要区别在于其陆源不同，只要有外加水源，如城市污水、工业废水，农业排水和雨水等，人工湿地就可以建在高地等需要的地方，而天然湿地一般位于低洼区域。根据植物的存在状态，人工湿地主要分为三种类型：浮水植物系统、沉水植物系统、挺水植物系统。其中，根据水流方式，人工湿地又分为自由水面系统、水平流潜流系统、垂直流潜流系统。本次实验即为研究垂直流人工湿地改性填料的吸附效果。

目前，去除水中重金属的主要方法有化学沉淀法，离子交换法、吸附法、膜分离法和电解法等，目前这些方法仍然普遍存在着成本较高，会产生有毒害物质，原料再生困难或操作难度大等问题，相对来说，吸附法是目前成本较低，效率较高，较普及的方法。

常见的吸附剂有沸石、活性炭、石墨烯、硅基材料等，其中，沸石是一种具有硅酸盐骨架结构的物质，其内部含有孔径可交换阳离子，不同孔径的沸石能筛分大小不一的分子，因此被称为分子筛。沸石表现出了对不同极性的分子的选择吸附性，极性越大的物质越容易被沸石吸附，比如水和硫化氢这些极性较大的分子，沸石表现出了很强的亲和力。以上特性使得沸石被广泛应用于化工等和人类生活密切相关的领域，在重金属废水处理方面也被广泛利用。同样，麦饭石和石英砂也是低成本、处理效果好的吸附剂。由于沸石、麦饭石、石英砂成本低、方便获得、处理效果好，本次实验采用这三种基质进行实验。

本实验利用不同种类的金属离子在碱性条件下共沉淀生成LDHs覆膜在常用人工湿地基质上，通过等温吸附实验、热力学实验、动力学实验等，对比改性前后的是基质对镉离子的吸附效果，其实验目的是为了测定LDHs覆膜后基质对镉离子的吸附效果是否有提高，为基质改性的工艺控制及净化机理研究提供科学依据。