在自由水面流人工濕地中，一般直接采用土壤和植物根系構成基質層。在地下潛流人工濕地中，一般采用礫石填料和土壤或砂構成基質層。對于許多已建造的潛流型濕地系統，其基質一般采用極細的土壤或不同直徑的卵石、礫石。在國內建造的人工濕地中也一般采用這些材質作為基質層的填料，但這些基質填料都存在著不同程度的問題。
    因此，找到一種合適的人工濕地基質填料對于優化人工濕地污水處理技術有重大的現實意義。

火山巖生物填料
    鞏義市明陽凈水填料廠生產的火山巖生物填料，通過沈陽環科院、深圳環科院等國內知名的人工濕地研究機構的實際應用中被驗證，發現有以下優點：
    1、通透性好、比表面積大、有利于生物的固定和掛膜；
    2、對生物需要的養分具有很好的保持性，便于濕地生物繁殖和緩釋，水浸后不脫色。
    3、具有一定的機械強度。
    4、空間體積及形態方面，填料提供的表面積盡可能地大。
    5、生物穩定性方面，填料應具有惰性，能抵抗生物對填料的腐蝕，不參與生物處理中的生物化學反應。化學穩定性方面，填料對環境中發生的化學反應應表現出惰性，并具有抗化學腐蝕的能力。熱力學穩定性方面，填料對周圍溫度變化的惰性。
    6、根據人工濕地功能的需要，可選擇具有某些化學成分的基質。這類基質可以是天然物質，可回收利用的固體廢棄物，或是人工合成的含有特種組分的材料，也可以是具有不同比例的混合材料。
    7、親、疏水性及表面電性。親水性生物易于在親水性填料表面附著、固定，而疏水性填料有利于疏水性生物在其表面固著。填料表面的親、疏水性及電性還可以通過對填料表面的改性實現，或直接在填料加工過程中實現。
    8、要有一定的孔隙度及表面粗糙度。
    9、 對生物膜活性的影響。作為生物膜載體，本身必須對固定生物無害、無抑制作用，不能顯著影響固定生物的生物活性。
    10、可再用性。從經濟角度講，基質應具有可再用性，尤其在大規模利用時，這一點更具有重要意義。

 

火山巖濾料基本無板結現象產生，是由于其孔隙率大，比重輕，同樣的粒徑分布濾料顆粒之間重量差異小，沖洗時相對均勻，板結的可能性也就大大降低。孔隙率大，富集的生物量大，有機負荷高火山巖孔隙率大不但可以減輕其比重，還可以使其固定更多的生物量，提高單位濾料有機負荷。
從目前市場上供應的火山巖濾料情況來看，火山巖的大孔和小孔都較為豐富，孔隙率一般可以達到50%左右(在保證筒壓強度的前提下，經過燒結改性后的火山巖濾料可以達到60%或更高)，這樣大的孔隙率提供的生物生長繁殖空間更大，相應單位體積生物量更大，單位體積濾料有機負荷更高，污水處理效果更容易保證。而陶粒濾料空隙濾估計只有30%左右，況且主要為孔，孔隙內部生物富集量相對要小得多。