生态文明在行动 | 林建伟课题组在《Water Research》上发表最新研究成果

近日，环境领域顶级期刊《Water Research》（影响因子=13.4）发表了上海海洋大学林建伟和詹艳慧课题组与吴旭干课题组的最新研究成果“Combined amendment and capping of sediment with ferrihydrite and magnetite to control internal phosphorus release”。海洋生态与环境学院林建伟教授、李琰和詹艳慧副教授分列该论文第一至第三作者，通讯作者为林建伟教授和水产与生命学院吴旭干教授。

水是生命之源、生产之要、生态之基，是生态系统中最活跃、最基础的因子，是实现中华民族永续发展的战略资源。目前，水体富营养化已成为制约我国经济社会可持续发展的重要因素，是我国水环境治理急需解决的重要问题。磷被认为是导致淡水水体富营养化的关键营养元素，控制水体磷污染是我国水环境治理的一项重要任务。控制外源磷输入，减少内源磷危害，是控制水体磷含量、防止富营养化的必要措施。当前，底泥内源磷释放控制技术已成为国际研究热点。利用铁基材料控制底泥磷释放被认为是一种极具应用前景的方法，水铁矿和磁铁矿是常见的铁基底泥磷钝化材料。揭示水铁矿和磁铁矿联合添加和覆盖对底泥磷释放的控制效果及机制，对于联合应用水铁矿和磁铁矿控制底泥磷释放至关重要。

研究团队开发了一种基于水铁矿和磁铁矿、回收便利的活性覆盖系统，并探索了水铁矿和磁铁矿联合添加和覆盖对底泥磷释放的控制效果及机制。结果发现，水铁矿和磁铁矿联合添加可有效阻止底泥磷向上覆水的释放，底泥中有效态磷和潜在可移动态磷的钝化对于水铁矿和磁铁矿联合添加控制底泥磷释放起关键作用；水铁矿和磁铁矿联合覆盖可有效控制底泥磷释放，上层底泥中有效态磷的钝化对于水铁矿和磁铁矿联合覆盖控制底泥磷释放起关键作用。被水铁矿/磁铁矿联合覆盖层钝化磷的稳定性与覆盖层的构建方式密切相关。绝大多数被水铁矿/磁铁矿混合物钝化磷非常或较为稳定，重新释放风险低。水铁矿/磁铁矿混合物添加和覆盖均不会增加底泥铁释放风险，对微生物多样性和丰富度影响也较小。联合采用水铁矿和磁铁矿作为改良剂或活性覆盖材料控制底泥磷释放可充分发挥它们各自优势。从控磷效能、环境友好性、回收便利性和可持续发展角度看，土工织物保护下的水铁矿/磁铁矿混合物覆盖是一种极具应用潜力的底泥磷释放控制方法。

该项研究成果可为联合利用水铁矿和磁铁矿控制水体内源磷释放提供科学依据，为发展基于铁基材料的底泥磷释放控制技术提供理论指导，为我国水体富营养化治理提供科技支撑。

全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135423003354

（供稿：环境工程系）