星湖沉积物特性研究

以肇庆星湖为研究对象，研究了其沉积物的各种特性。研究表明：(1)星湖沉积物的矿相(晶体物)主要为石英、伊利石、长石、绿泥石等；(2)沉积物中的TP、TN含量，基本随湖水交换和季节变化而变化，与交换量有着简单反比关系，其TP的含量在0．03％～0．06％之间，TN在0．19％～0．28％之间，内负荷较为严重；(3)沉积物的沉降存在很大的不均衡性；(4)沉积物营养物的释放受环境因子影响，其中溶解氧对N、P的释放都有较大的影响，温度对P的影响较N多一些，而保持水体中性，则有利于水体的稳定。     

水动力条件对湖泊水体磷素质量浓度的影响

以环形水槽为研究手段，利用其可控的流速及可模拟的无限长，解决了前人未解决的湖泊水体水动力难以真实模拟的难题，模拟研究了不同流速对湖泊(太湖)水体中磷素质量浓度的影响。研究表明，随着水体流速的变化，湖泊水体中TP质量浓度的变化呈现3个阶段，即下降期、上升期和突增期。从物理化学和泥沙起动理论两方面，结合水流对悬浮物和沉积物的作用，分析了各阶段产生的原因。文章认为下降期的产生是因为在低流速下，一部分磷被悬浮物的絮凝沉淀带走所引起；上升期的产生则是因为流速上升扰动沉积物，使其达到少量动状态所引起；突增期的产生则是因为流速导致了沉积物普遍动而产生的。在研究范围内，溶解性磷质量浓度与水体流速有着明显的正相关关系；而在低流速下，溶解性磷是TP的主要组成成分，其质量浓度的相对比例可高达87％。结合太湖的有关研究，文章认为这是水华现象产生的关键原因。     

水动力过程后湖泊水体磷素变化及其对富营养化的贡献

对水动力过程后水体磷素的变化作了研究，并就其对富营养化的贡献作了分析探讨。研究表明，水动力过程后，TP的质量浓度因重力对含磷颗粒的作用而随沉降时间的延长而渐渐变小，且初期幅度大，后期则趋于平稳；而TDP的质量浓度则在初期因悬浮物的脱附作用而增大，继而随着悬浮物的粘带作用沉降而减少，但经足够长的静置沉降，其又由于水底沉积物的释放作用而增加，有初期“汇”，后期“源”的特点。而分析则表明：水动力过程后。水体磷素会因沉降而变小，但在相当长(50min)的时间里，其质量浓度仍处于高值，从而为湖泊的富营养化提供了最为必要的营养成分，加上不停地受到包括风动力在内的影响，这应是浅水湖泊富营养化，并难以治理的根源。     

改性硅藻土的制备、表征及其在富营养化水体除磷中的应用

利用吉林原土和FeCl3作为主要原料,制备应用于抑制湖泊富营养化的除磷材料—改性硅藻土,并利用物理吸附仪、扫描电镜、射线粉末衍射仪（XRD）等对改性硅藻土进行表征,此外,探讨了吸附时间、pH以及温度等对改性硅藻土除磷性能的影响。结果显示：（1）经改性后,硅藻土中Fe元素的含量有所增加,杂质含量则有所降低;微孔明显增多,孔径增大,表面负载一定量的颗粒物,粗糙度增大,比表面积较原硅藻土增大6倍。（2）在水体除磷应用中,当吸附时间达到20min时,吸附趋向平衡;在酸性条件下改性硅藻土的除磷效果好于碱性条件下的除磷效果;在25℃下改性硅藻土对磷的吸附能力较其他温度下强;（3）Langmuir和Freundlich等温吸附方程都能较好地描述硅藻土对磷的等温吸附特征,用Freundlich吸附等温方程来描述改性硅藻土对水中磷的吸附更为准确。     

PS和ZnONPs颗粒生态冠复合物的赋存状态及形成规律

水环境中的生物大分子会在水中残留的颗粒物表面形成生态冠,从而影响颗粒物的赋存状态和生态行为.本研究测定了纳米氧化锌（ZnONPs）和聚苯乙烯微塑料（PS）与斑马鱼体外生物大分子作用形成的生态冠复合物的形貌、组分、水动力学直径及Zeta电位等,以此探究微、纳米颗粒生态冠复合物的赋存状态与形成规律.结果表明,斑马鱼体外生物大分子主要含有类酪氨酸蛋白、类色氨酸蛋白、类富里酸、可溶解性生物副产物和类腐殖酸.扫描电镜观察发现,PS和ZnONPs表面部分或全部被生物大分子包裹,形成生态冠复合物.三维荧光光谱分析 发现,PS和ZnONPs对各类生物大分子亲和力不同.随着作用时间延长（3~24 h）,在PS生态冠组分中类酪氨酸蛋白的占比逐渐增加,类腐殖酸的占比逐渐减少;ZnONPs生态冠中这两类生物大分子组分的变化趋势呈相反的变化趋势;这两种生态冠复合物的组分变化都呈现时间-效应关系.PS-生态冠复合物和ZnONPs-生态冠复合物的水动力学直径都随着作用时间延长而增加.然而这两种生态冠复合物的Zeta电位绝对值却呈现不同的时间-效应关系,PS-生态冠复合物的Zeta电位绝对值随着作用时间延长而增加,ZnONPs-生态冠复合物的Zeta电位绝对值随着 作用时间延长而减小.上述结果表明,微、纳米颗粒在水体中的赋存状态与其所处生物环境、生态冠组分、表面电荷、水动力学直径等具有密切相关性,这为进一步研究微、纳米颗粒物在水体中的生态效应提供了重要的研究思路和科学依据.