1. 研究目的与意义
湖泊富营养化已成为一个亟待解决的国际性问题。水体中过量的磷是引起该问题的关键。湖泊水体中磷的来源包括湖泊入流水体中磷（外源磷）和湖泊中受污染沉积物释放的磷（内源磷）。近年来，许多研究发现在外源磷得到初步控制的情况下，湖泊富营养化仍不见缓解。因此，湖泊沉积物中磷的二次释放被认为是导致和加速湖泊水体富营养化的重要原因之一。湖泊内源磷污染的控制方法有很多。其中，原位钝化技术被认为是一种有效方法。该方法的原理是：通过投加活性材料于湖泊中，使其与沉积物接触，进而达到降低沉积物中磷活性，原位控制湖泊内源磷污染的目的。显然，选择合适的活性材料对于原位钝化控磷技术的推广非常重要。 给水厂废弃泥（Drinking water treatment residuals, DWTRs）是给水处理过程不可避免的副产物。近年来，DWTRs逐渐被认为是一种可循环利用物质。其中，回收DWTRs作为磷吸附剂的研究备受关注。各项研究结果都表明DWTRs对磷具有很强的吸附能力，且对环境也无害。 以DWTRs为钝化剂，将其应用于原位钝化技术控制湖泊内源磷污染。本研究的意义在于：（1）利用DWTRs控制湖泊内源磷污染的研究具有重要的现实意义。对于富营养化湖泊，特别是以磷为限制因子的湖泊，控制内源磷释放是缓解富营养化的关键途径。（2）作为给水处理的副产物，将DWTRs用于控制湖泊内源磷污染是新的研究思路，它有利于实现以废治废的目标。 在实际应用中，磷抑制剂和湖泊环境的影响是相互的。磷抑制剂加入到水体中会影响湖泊水体的生物化学反应进程，理论上会获得一个趋于健康的生态系统。但是反过来，湖泊的状况可能会对磷抑制剂的物理化学性质产生影响，进而导致磷抑制剂对磷的吸附的有效性和风险性的变化，所以对于DWTRs在湖泊水体中的环境因素的影响下的有效性和风险性的评估是非常有必要的。 富里酸是一种典型的腐殖质，是一种天然有机高分子化合物。腐殖质是土壤、泥炭、煤、许多高地溪流、腐殖营养胡和海水中的主要有机成分，由有机生物死亡后经生物降解产生。富里酸广泛分布于大自然中，并且具有很强的流动性，湖泊水体中富里酸的存在可能会对磷抑制剂的固磷作用产生影响。所以这篇研究设计了一系列实验来探究富里酸对于DWTRs的物理化学性质的影响，进而对于DWTRs应用于湖泊磷污染修复时的有效性和风险性进行评估，试图为将来DWTRs更好地应用于湖泊治理提供一定的理论支持。
2. 国内外研究现状分析
dwtrs的资源化再利用途径很多，在环境磷污染控制领域，dwtrs主要被应用于工业和生活废水处理、土壤修复和构建人工湿地三个方面。在废水处理中，dwtrs应用包括两个部分，即：直接回用和从dwtrs中回收絮凝剂使用。对于直接回用而言，有研究表明将比例相当于3.5mmol/l铝的dwtrs投加到污水中，磷酸盐去除率可达94％。在中性ph条件下，富含铁的dwtrs也可以有效去除提炼植物油产生的废水中磷酸盐。然而，直接回用可能会导致废水处理厂的污泥负荷量变大。因此，更多的研究是从dwtrs中回收絮凝剂。但是在当前的技术条件下，回收絮凝剂具有较高的成本，进而导致dwtrs的这种回收利用方式很难进行实际应用。
在土壤修复中，dwtrs可被应用于施过生物淤泥或肥料的土壤中，减少土壤中可交换磷的比例，控制土壤中磷释放。室外现场实验证明，dwtrs可以有效地控制土壤中磷流失，避免地表水体受到磷污染，且dwtrs对富磷径流的控制效率远远高于贫磷径流。研究表明dwtrs固定磷的有效时间长于13年。dwtrs作为土壤修复剂还具有以下3个优点：（1）有利于土壤结构稳定;(2)有利于保持土壤湿度；（3）可为植物提供丰富的营养，如生物可利用有机质和氮。
在人工湿地工程方面，dwtrs主要作为湿地介质，去除水中的磷。室内外实验研究均表明，以dwtrs构建的人工湿地对磷和有机物具有很好的去除效果，且不发生明显的阻塞现象。在人工湿地使用石灰和dwtrs组合介质，可以有效地处理城市废水和奶制品废水。此外，以dwtrs作为人工湿地有助于增强生活废水的磷处理效果。根据估算，dwtrs作为人工湿地基质处理城市废水的寿命为9-40年，处理畜牧场高磷废水的寿命也可达2.5-3.7年。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容
(1)dwtrs的研究现状及其应用；
(2)富里酸对于dwtrs物理化学性质的影响以及可能对dwtrs应用于湖泊富营养化治理的应用的影响。
4. 研究创新点
从环境因素的角度出发探究外部因素对于DWTRs应用于湖泊磷污染修复的有效性和风险性评估，能为DWTRs的实际应用提供理论支持。
