Phoslock®锁磷剂工程应用二十周年特辑——文献解读（13）

Phoslock^®锁磷剂自2000s首次参与工程应用以来，一直受到国内外广大科研工作者及水环境工作者的关注，并在国内外学术期刊发表了逾百篇学术论文。目前学者们对该技术产品的研究已经涉及除磷效果、沉积物修复、影响因素、生态安全、深度开发等多个领域。

2022年，在该技术产品全球应用20周年之际，PET中国团队将针对热点关注话题，甄选文献加以解读分享，以便于广大科研工作者和水环境工作者深入了解Phoslock^®锁磷剂的学术背景及差异化特性。

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本期，针对“Phoslock^®锁磷剂在湖北鄂州洋澜湖的工程应用效果”，分享文献如下：

文章题目：镧改性膨润土（Phoslock^®锁磷剂）与聚合氯化铝（PAC）联合使用对洋澜湖水质和沉积物磷形态的影响

发表期刊：Water 

2021年影响因子/JCR分区：3.103/Q2

研究亮点：

一、首次在中国的湖泊生态修复工程项目中采用“絮凝剂+Phoslock^®锁磷剂”（Flock&Lock）技术组合进行水生态修复取得成功并发表科学文献。

二、“Flock&Lock”技术组合在湖北洋澜湖示范湖区应用后，水体磷营养盐指标得到有效削减，沉积物中活性磷含量降低，惰性磷含量升高，浮游藻类得到有效控制，透明度明显提升。

三、提出“Flock&Lock”的技术组合在亚热带湖泊水生态修复中依然具有适用性。

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研究背景：

“絮凝剂+Phoslock^®锁磷剂”（Flock&Lock）的技术组合在温带湖泊生态修复中应用广泛并取得了良好且长久的工程效果，这在我们过往案例分享中已有介绍（PHOSLOCK｜工程应用二十周年特辑—文献解读（9） (qq.com)）。

我国长江流域处于亚热带地区，在长江流域湖泊群中已有不少湖泊应用了“Flock&Lock”技术组合，但相关科学文献报道极少。本研究以湖北省鄂州市洋澜湖生态修复项目为契机，全程跟踪监测了“Flock&Lock”技术组合在该湖泊生态修复应用过程中水质及沉积物指标变化情况，从水质指标变化及沉积物磷组分变化角度评估了Phoslock^®锁磷剂与絮凝剂联用的效果。

研究方法：

本研究地点为湖北省鄂州市杨澜湖(30°00′ N-30°06′ N, 114°32′-115°05′ E)，湖泊面积为369.7ha，平均深度为1.7m。虽然已经采取了大量工程措施减少外源污染负荷，但内源污染负荷的释放使湖泊仍然保持高度富营养化状态，总磷（TP）浓度超过0.15mg/L。本研究依托洋澜湖水生态修复示范工程，在4万m²的示范水域内开展生态修复，2017年8月31日至9月8日，以絮凝剂50g/m²，Phoslock^®锁磷剂500g/m² 的投放量，将以上两种材料投放至示范水域。

图1 项目区所在位置及修复后航拍图

在应用前后分别检测水体和沉积物各项指标，水体检测指标为：透明度（SD）、总磷（TP）、颗粒态磷（PP）、可溶性反应磷（SRP）、总悬浮物（TSS）和叶绿素a（Chla）等；采用沉积物分级提取法测定表层10cm沉积物中每2cm厚沉积物的不同形态磷含量，包括弱吸附态磷（NH₄Cl-P）、氧化还原敏感态磷（BD-P）、有机磷（Org-P）、金属氧化态磷（NaOH-rP）、磷灰石态磷（HCl-P）、残渣磷（Ref-P）和总磷（TP）。

图2 洋澜湖Phoslock^®锁磷剂投加实景图

主要结果：

1.水质指标变化情况

“Flock&Lock”技术组合应用后，水体中TP、SRP、PP、TSS和Chla浓度均显著低于技术应用前，与应用前相比，水体中TP、PP、SRP和TSS浓度分别降低了89%、80%、93%和86%，水体透明度从平均40cm增加到平均186cm，水体理化指标及感官得到极大提升。

图3 洋澜湖“Flock&Lock”应用前后水质变化

2.沉积物中磷组分的变化

“Flock&Lock”技术组合应用后，表层2cm和4cm沉积物中NH₄Cl-P、BD-P和Org-P三种具备释放潜力的“活性磷”含量显著低于应用前。同时，表层沉积物中HCl-P和Ref-P两种更稳定的“惰性磷”含量则显著高于应用前，而总磷含量无显著变化。表明“Flock&Lock”技术组合的应用使沉积物中“活性磷”向“惰性磷”转变，控制了内源污染的释放。

图4 洋澜湖“Flock&Lock”应用前后沉积物磷组分变化

主要结论：

洋澜湖水生态修复示范项目的应用结果表明，“絮凝剂+Phoslock^®锁磷剂”（Flock&Lock”）的联合应用可以显著改善水质，提升水体感官，通过将可被浮游植物直接利用的活性磷转变为难溶性的惰性磷，削减水体中的磷污染负荷。同时将沉积物中的活性磷组分（即弱吸附态磷、氧化还原敏感态磷、有机态磷）转化为稳定的惰性磷。“Flock&Lock”技术组合在亚热带富营养化湖泊生态修复中得到了成功验证。

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编外语：

洋澜湖项目的成功实施，是Phoslock^®锁磷剂灵活应用于国内水生态修复项目中的成功代表之一，Phoslock^®锁磷剂可以作为亮点技术有机整合到大型水生态修复技术方案中，为实现生态修复目标，构建清水型生态系统发挥作用。