富营养化是淡水水体和近海水域的主要污染之一。磷是富营养化的主要限制因子,在外源磷已得到有效控制的前提下,研究重点需转向沉积物磷的治理修复。镧改性膨润土是目前相对较新的一种磷钝化/掩蔽剂,其活性成分镧化物可有效吸附磷,将磷固定在膨润土表面或孔隙中,最后自然沉降至沉积物表层,形成有效覆盖层。由于其经济、高效、微毒性、治理周期短等优点,已在澳大利亚、英国、荷兰、中国、墨西哥以及南非等地的工程实践中取得良好效果,引起国内外的广泛研究。本文即在总结国内外研究现状的基础上,创新性地研究了淡水水体中丰度较高的HCO3-,海域中浓度较大的Cl-以及三种水体常见低分子有机酸(甲酸、乙酸、乳酸)的存在对镧改性膨润土吸附磷的效果影响。在此之前,通过研究不同pH条件下镧改性膨润土对磷单位吸附量的变化,分析其吸附磷的主要作用机制。本实验主要包括三个部分:镧改性膨润土的制备表征以及基本性能的测试;动态摇床实验研究不同浓度的实验因子对镧改性膨润土吸附磷的影响及其沉积物磷形态分析;静态模拟实验研究具体水体中实验因子最恶劣的情况对镧改性膨润土吸附磷的影响及其沉积物磷形态分析。其中镧改性膨润土的制备采用提纯、酸泡、镧离子浸泡以及微波加热等工艺,成品XRD图谱显示出经改性后的膨润土晶胞间距增大,镧化物成功嵌入膨润土表面以及孔隙中,并且计算所得镧含量约占5%。镧改性膨润土的等温吸附曲线和吸附动力学曲线结果说明,吸附主要为单分子层吸附,且吸附速率很高,可实现即时除磷。动态摇床实验结果表明,镧改性膨润土吸附磷的作用机制主要是静电吸附、离子交换和路易斯酸理论,OH-、HCO3-和Cl-主要通过竞争膨润土表面的活性镧结合位点而抑制磷吸附过程,并且抑制作用随其浓度的增加而加大,这点从吸附前后底泥磷形态变化也可得到证实。低分子有机酸主要是通过酸解作用和金属络合作用抑制磷吸附过程,但是由于实际水体中低分子有机酸的含量不稳定,对于吸附过程的影响不是长期的。综上可知,对于镧改性膨润土实际工程使用需结合具体的水质条件,确定其投药量或者选用其他方式复合治理富营养化水体。