中国环境科学

作者：席银, 瞿文风, 付德宇, 王圣瑞, 韩元, 胡丽丽, 李玉, 王鹏

单位：1. 北京首创生态环保集团股份有限公司, 北京 100044;2. 北京水星环境有限公司, 北京 101599;3. 四川青石建设有限公司北京第一分公司, 北京 100000;4. 北京师范大学珠海校区水科学研究中心, 广东 珠海 519087;5. 粤港水安全保障联合实验室, 广东 珠海 519087;6. 云南农业大学资源环境学院, 云南 昆明 650201

关键词：原位覆盖,磷释放,磷形态,溶解性有机质,沉积物-水界面

基金：云南省重点研发计划专项(2022YFC3204400);北京首创生态环保股份有限公司内部课题(SCST202301)

通过室内模拟研究了洱海沉积物原位覆盖氧化铝(Al组)和氧化铁(Fe组)磷释放控制效果,基于沉积物总磷(TP)、磷形态、溶解性有机质(DOM)和沉积物-水界面特征参数,分析了两种材料的控磷效果差异及其作用机制.结果表明,与对照组(CK组)相比,Al组和Fe组均显著抑制了TP和活性磷(SRP)的最大释放量(Qmax),抑制率达到了42.61%和40.64%(TP)、45.04%和46.29%(SRP).两组材料覆盖均促进了沉积物总磷向下层迁移埋藏,同步增强了上层沉积物活性磷(弱吸附态磷(NH4Cl-P)、可还原态磷(BD-P)和金属氧化物结合态磷(NaOH-P))向惰性磷(钙结合态磷(HCl-P)和难溶态磷(Residual-P))转化,进而降低了沉积物磷释放的直接来源.Al组和Fe组的DOM含量变化与TP含量变化趋势一致,两组的DOM分子量和芳香族结构复杂化均呈增强趋势,且DOM矿化速率均被抑制.在腐殖化程度上,Fe组DOM腐殖化程度有所增强,而Al组则相反,沉积物DOM分解而产生的磷释放减弱.此外,Al组和Fe组沉积物-水界面的扩散边界层(DBL)厚度、氧化还原电位(Eh)及其衰减速率均有所升高,Fe组氧气穿透深度(OPD)显著高于CK组,而Al组刚好相反.可见,两种材料均改变了界面厚度和氧化环境,增加了沉积物磷释放的通道阻力.以上研究结果表明,氧化铝和氧化铁均能有效控制湖泊沉积物磷释放,但其作用机制存在显著差异,此发现可为选择富营养化湖泊沉积物原位治理材料提供关键参考.

来源：2025年第11期

《中国环境科学》期刊编辑部

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