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湖泊富营养化是当今国际重大水环境问题之一,研究湖泊水环境中营养元素形态是深入了解湖泊富营养化发生机制的主要手段,探索富营养化水体磷去除技术是进行富营养化湖泊磷污染控制与水体修复的新途径。本文以富营养化湖泊水环境中的营养元素磷、铁为研究对象,结合环境科学、材料化学、环境化学和分析化学等理论与评价方法,利用多种测试表征手段和化学分析方法,对富营养化水环境介质中磷元素赋存与吸附机理、痕量游离态Fe(Ⅲ)分析方法和磷污染控制进行了创新性研究。通过研究得出：(1)以我国典型富营养化湖泊-滇池为例,采用液体与固体31p核磁共振技术相结合的方法,研究了蓝藻、悬浮物和沉积物等水环境介质中有机磷和无机磷形态特征及含量分布；分析了影响无机磷形态准确判定的主要因素；通过对两种核磁共振技术的对比研究,揭示了我国典型富营养化湖泊水环境介质中磷的真实赋存形态,并深入探讨了多聚磷酸盐这一缺乏充分研究的特殊无机磷形态在典型富营养化湖泊中的生物地球化学循环过程；(2)提出了溶解有机质存在时磷在富营养化湖泊沉积物-水界面上的作用机制：低磷浓度下加入FA,以磷酸根与FA竞争吸附效应为主导,会显著降低沉积物NAP和EPC0值;高磷浓度下FA的存在则可能以在沉积物表面形成更多磷酸根吸附位点为主导,促进沉积物对磷的吸附；(3)利用溶胶-凝胶法制备了双模板Fe(Ⅲ)印迹吸附材料,分析了影响其对Fe(Ⅲ)选择分离、富集的主要因素；揭示了材料对水环境中游离态Fe(Ⅲ)的选择吸附机制；建立了一种高选择性水体中痕量游离态Fe(Ⅲ)测定新方法。(4)以硅藻土为载体,氧化镁为改性剂制备了环境友好型新型镁基磷吸附材料(MOD)；研究了磷在MOD上吸附行为及规律；分析了吸附过程的热力学和动力学特征；利用材料吸附磷前后波谱学的表征,揭示了表面络合和静电吸附为主导的吸附机理；基于MOD可以高效的去除富营养湖泊水体中的TP和SRP,形成了一种富营养化湖泊磷污染控制和湖泊水体修复新技术。