现代社会面临严重的富营养化问题,由于磷被认为富营养化的限制因子,同时内源磷的聚集给湖泊富营养化带来了潜在威胁,因此削减和控制内源磷的释放是治理湖泊富营养化的关键。近年来,植物修复技术被广泛地应用于内源磷的控制。然而,在一些实际应用中,植物修复去除率较低的问题逐渐显现出来。为了提高去除率,一种新开发的除磷材料水化硅酸钙作为基质被应用于植物修复技术中,促进植物生长,提高抑制内源磷释放的效果。本文主要研究了这种新型材料水化硅酸钙的除磷能力及其除磷原理,考查了水化硅酸钙对底泥磷释放的抑制效果,并采用磷的形态分析方法分析其对底泥磷迁移转化的影响。在此基础上,将结晶法与植物法相结合,研究了水化硅酸钙-植物系统对底泥磷释放的抑制效果及对底泥磷形态的影响。研究发现,水化硅酸钙的除磷能力极强,单位除磷量最高可达194.11mg/g。且它对底泥磷的释放具有很好的抑制作用,静态条件下,实验进行50天后,投加100g水化硅酸钙实验组磷的释放量只有正常释放量的1/10。这种抑制作用主要是由于水化硅酸钙能够将底泥中易释放的铝磷、铁磷转化为钙磷和可交换态磷,其中主要以稳定的钙磷存在。投加50mg水化硅酸钙使底泥中的铝磷、铁磷占底泥总磷的比例下降了26%,而钙磷则增加了24%。研究还发现水化硅酸钙的投加能够促进穗状狐尾藻对底泥中可交换态磷的吸收,使底泥磷向植物转移,并促使植物生长。实验进行35天后,投加水化硅酸钙的实验组植物含磷量比未投加组高出76%,且投加水化硅酸钙的实验组株高及生物量都高于未投加的实验组。另外,水化硅酸钙的投加会引起水体pH上升。静态实验中,pH最大达到了9.3。但植物对水体pH的变化能起到缓冲作用,使上覆水pH值基本维持在8.5~8.9。反过来,pH的升高又能够提高晶析除磷的效果,促进结晶反应的持续进行。实验证明,较高的pH是水化硅酸钙起到控磷效果的条件。