MRC-700对沉水植物腐解时水质和沉积物中磷的影响

摘要

沉水植物腐解释放的有机物与磷是水体“二次污染”的重要诱因，而MRC-700作为一种环境友好、富含铁铝氧化物及钙组分的高效吸附材料，对腐解过程中水质及沉积物磷迁移有显著影响。研究以苦草、轮叶黑藻为对象，通过72 d微宇宙分解培养法结合分解袋法，设置对照组及不同厚度（0.2 cm、0.5 cm、1 cm）的700°C煅烧改性红黏土（Modified Red Clay-700）覆盖组，探究不同覆盖厚度下MRC-700对植物腐解过程、上覆水磷形态动态及沉积物-水界面磷迁移转化规律的影响。结果表明：（1） MRC-700自身碱性及缓冲作用维持上覆水弱碱性（pH值为8.02～8.38），并在腐解初期显著提升溶解氧（DO）浓度（较对照组提高92%～102%），降低浊度，增强体系氧化还原电位（Eh），整体改善水质条件。（2） 1 cm MRC-700覆盖层吸附了48.0%苦草残体释放的磷和31.1%轮叶黑藻释放的磷，主要依赖MRC-700丰富的Fe/Al氧化物及Ca成分提供的强吸附位点，对颗粒态磷（PP）、溶解性活性磷（SRP）和溶解性有机磷（DOP）具一定吸.附性，有效控制上覆水总磷（TP）升高。（3） MRC-700中的Ca²⁺迁移诱导沉积物不稳定铁铝结合态磷（NaOH-P）向稳定钙结合态磷（HCl-P）转化，HCl-P比例增加12.1%～13.5%，显著增强沉积物磷的固持能力，降低内源释放风险。研究为解决沉水植物腐解引发的磷污染提供了理论与实践参考。

关键词

沉水植物 / MRC-700 / 水质 / 磷形态 / 沉积物

基金资助

国家自然科学基金项目（42377082）; 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金（SKLGP2023K029）; 四川省科技教育联合基金项目（25LHJJ0354）