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我国是天然黏土矿物大国,但是对黏土矿物的有效开发和利用手段还不够完善。本文对天然凹土进行相应的改性,制备出生产工艺简单、成本低廉、环境友好且除磷显著的新型锁磷剂。实验部分由三章内容构成,完成的研究工作如下:在圆粒热改性凹土的基础上用金属盐溶液进行处理,制备出Fe-ATP、La-ATP、A1-ATP,并通过其对水体及底泥中磷污染的控制效果比较三者的除磷效果;为简化制备工艺和节约生产成本,将凹土粉碎成不规则颗粒,取代圆粒凹土进行改性。用相关手段测定A1-ATP的理化性质并探究了 Al-ATP对磷吸附的影响因素;通过室内培养实验探究A1-ATP的控磷效果,并与已经市场化的Phoslock进行对比。研究结果表明,最佳改性金属盐溶液浓度为2M。所得材料中相应金属总量和氧化物含量明显增加,碳酸盐杂质含量明显减少,有效提高了对磷的吸附性能。A1-ATP对水体中磷的控制效果最好,La-ATP对底泥内源磷的控制效果最好,Fe-ATP只适用于水体磷污染修复。整体而言,A1-ATP为最理想的改性材料。所得的不规则和圆粒Al-ATP具有相同的基本化学成分、理化性质,且两者的除磷率和吸附量一致,说明造粒过程不会影响Al-ATP的除磷效果。经铝盐改性之后,提高了材料的总铝和氧化铝含量、比表面积、孔容、孔隙度以及pHPZC,从而提高了凹土的吸附性能。水体pH值增加以及HCO3-和腐殖酸的存在会抑制Al-ATP对磷的吸附。Phoslock对上覆水中磷控制作用的最佳时间处于一周内,而Al-ATP的最佳时间处于9～16天;在与Phoslock采用相同投料量的情况下,Al-ATRP对间隙水中磷的吸附作用更强,除磷范围更广;添加Al-ATP和Phoslock以后,表层沉积物中mobile-P含量明显降低,且材料投加量越多mobile-P的去除效果越好。由此可得,通过简单的方法制备出的Al-ATP对水体及底泥中的磷均有良好的控制效果。