本次分享一篇由中国科学院南京地理与湖泊研究所尹洪斌研究团队在《Journal of Cleaner Production》上发表的一篇学术论文Combination of aquatic plant with phosphorus inactivation material to overcome high internal P loading in eutrophic urban lakes。本文的主要内容是研究一种新的方法，结合水生植物（Vallisneria spiralis）和镧改性粘土（Lanthanum-Modified Clay, LMC）来控制富营养化城市湖泊中的高内部磷负荷。研究发现，与单独使用水生植物或LMC相比，这种组合方法能更有效地控制水柱和孔隙水中的磷浓度，并抑制沉积物中的磷释放，且不受内部磷水平的影响。
摘要：
水生植物通常被用来减少富营养化城市湖泊中的沉积物磷（P）释放。然而，水生植物并不一定能够有效控制高内部沉积物磷负荷的城市湖泊中的磷释放。为了确定一种有效的方法，将水生植物（如苦草）和镧改性粘土（LMC）单独或结合使用，以修复不同浓度的沉积物磷（低、中等、高和极---高水平）。我们的结果显示，这种结合方法可以有效地控制水柱和孔隙水中的磷浓度，并抑制沉积物磷释放，无论内部磷水平如何。在低和中等内部磷水平下，苦草单独对孔隙水磷和磷通量有与结合方法相似的控制效果。然而，在高或极----高水平时，与结合处理相比，苦草处理的磷通量减少了51%。水生植物只能在低和中等水平上有效减少沉积物中的可移动磷比例（6% - 7%）。相比之下，LMC在所有研究的沉积物磷水平上有效地减少了沉积物中的可移动磷比例（13% - 21%），并同时增加了惰性磷分数（盐酸-磷）。化学和生态方法的结合整合了所有优势，并能克服高沉积物内部磷负荷的影响。这种新颖的修复方法在受严重内源性磷污染影响的富营养化城市湖泊中有很高的应用前景。
DGT、HR-Peeper技术应用：
薄膜扩散梯度DGT技术：DGT是一种用于测量沉积物和土壤中活性磷（labile phosphorus）的原位、高分辨率成像技术。在本研究中，DGT技术被用来测量不同处理后沉积物中活性磷的二维分布图。通过将DGT探头插入沉积物中，可以测量沉积物中活性磷的浓度，进而评估不同处理对沉积物磷释放能力的影响。
高分贝孔隙水采样HR-Peeper技术：HR-Peeper是一种用于测量孔隙水（pore water）中溶解性反应性磷（Soluble Reactive Phosphorus, SRP）和氨氮（NH4+-N）浓度的装置。该设备具有4毫米的分辨率，可以从孔隙水中采集体积为300微升的水样，并利用微型光度法进行分析。此外，HR-Peeper还用于测量沉积物-水界面（Sediment-Water Interface, SWI）处的SRP和NH4+-N的扩散通量，这是通过Fick扩散定律计算得出的。
通过这两种技术的应用，研究人员能够详细评估不同处理方法对沉积物磷形态和磷释放动态的影响，从而为城市湖泊富营养化治理提供了科学依据。
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