摘要
污水处理厂尾水的碳氮比（C/N）偏低，严重制约了人工湿地的脱氮效果，而可持续的外部碳源补充仍是当前面临的主要挑战。本文通过将碱改性芦苇或玉米秸秆与聚丁二酸丁二醇酯（PBS）及惰性骨架材料复合，开发了一系列生物质基缓释碳源复合材料，并系统评估了其释碳行为、养分淋失风险、结构演化及脱氮性能。与芦苇基复合材料相比，玉米秸秆基复合材料表现出更高的碳可利用性和更有利的释放动力学。在测试的各组材料中，AA?CC5（玉米秸秆∶PBS = 10∶2）在持续供碳与释放控制之间实现了最佳平衡。批式脱氮试验表明，AA?CC5可实现硝酸盐的快速去除，硝酸盐氮去除率峰值达97.7%，同时有效抑制了亚硝酸盐的过度积累。当AA?CC5被集成至进水C/N为0.4的连续流人工湿地处理尾水时，总氮和硝酸盐的平均去除率分别提升至19.5%和16.5%。高通量测序结果显示，AA?CC5湿地中多种常见脱氮功能菌属的相对丰度更高，包括Pseudomonas（假单胞菌属）、Paracoccus（副球菌属）和Dechloromonas（脱氯单胞菌属）。这些微生物群落特征与AA?CC5所提供的额外有机碳相一致。上述结果表明，农业秸秆衍生的复合材料有望作为碳源受限型人工湿地的补充碳源。
