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磷是水体富营养化过程的关键性影响因子之一。随着我国对污染排放控制及水体恢复管理力度的加大，外源磷的输入得到一定控制，内源磷释放所造成的二次污染将成为水体富营养化的重要来源。
本文以赤泥基多孔陶瓷滤球(porousceramicfiltermedia，PCFM)作为载体，采用溶胶法制备出Sr-TiO2/PCFM复合光催化剂，选择沉水植物苦草、菹草等为试验植物，通过光催化还原和沉水植物联合作用处理富营养化湖泊沉积物磷。讨论了影响沉积物磷释放的环境因子，研究了PCFM在动态和静态条件下对沉积物各形态磷的吸附作用，探讨了Sr-TiO2/PCFM复合光催化剂在吸附和光催化条件下对沉积物各形态磷的处理效果，比较了金鱼藻、苦草和菹草三种沉水植物在生长过程中处理沉积物各形态磷的能力，最后将Sr-TiO2/PCFM复合光催化技术和沉水植物处理沉积物磷技术相结合，研究了Sr-TiO2/PCFM光催化剂和沉水植物联合作用对沉积物各形态磷的处理效果，并对nano-TiO2的生物富集情况进行了考察分析。主要结论如下:
(1)上覆水本底磷含量、溶解氧、光照、pH、温度和扰动都是影响沉积物磷向上覆水释放的重要因素。
(2)PCFM投加量，吸附时间，上层水pH值和环境温度是影响PCFM吸附沉积物磷的主要因素;PCFM处理沉积物磷的动态吸附试验结果表明:最佳吸附反应条件为:PCFM投加量6g，吸附时间12h，上层水pH=2，环境温度为40℃。将磷吸附量和反应时间进行反应动力学拟合，其拟合效果均达到了极显著水平。沉积物五种形态磷的吸附方程均可较好的用幂函数方程描述;静态吸附试验结果表明:PCFM对沉积物磷在第24d达到吸附平衡，与动态吸附不同的是当温度继续升高时，布朗运动并没有明显降低磷吸附量;吸附前和吸附后PCFM的矿物组成与化学组成都没有发生明显的变化，说明PCFM对沉积物磷主要发生物理吸附。
(3)采用溶胶法制备的Sr-TiO2/PCFM复合光催化剂表面纳米TiO2薄膜分布均匀，成膜致密，纳米TiO2颗粒分布均匀，TiO2薄膜品粒之间互相独立，结晶性良好，为锐钛矿晶相;Sr-TiO2/PCFM投加量，反应时间，上层水pH值和环境温度是影响Sr-TiO2/PCFM处理沉积物磷的主要因素。在吸附和光催化条件下，上层水pH值和环境温度都对沉积物各形态磷的去除有一定影响。酸性条件下去除效果最好，碱性条件会抑制Ca-P和Fe/Al-P的去除。温度范围在5℃-30℃时，Sr-TiO2/PCFM对各形态磷去除量随温度的升高而增加。
动态试验中，在最佳吸附反应条件下，Sr-TiO2/PCFM复合光催化剂对沉积物Ca-P，Fe/Al-P，IP，OP和TP去除量分别达到19mg/kg，207mg/kg，243mg/kg，78mg/kg和340mg/kg;在最佳光催化反应条件下，Ca-P，Fe/Al-P，IP，OP和TP去除量分别达到20mg/kg，256mg/kg，292mg/kg，93mg/kg和403mg/kg。
静态试验中，在最佳吸附条件下，Ca-P，Fe/Al-P，IP，OP和TP去除量分别为17mg/kg，160mg/kg，183mg/kg，60mg/kg和255mg/kg;在最佳光催化条件下，Ca-P，Fe/Al-P，IP，OP和TP去除量分别为19mg/kg，191mg/kg，214mg/kg,71mg/kg和292mg/kg。
(4)三种沉水植物的生长都导致其根际沉积物中磷含量的降低，沉水植物处理沉积物中的Fe/Al-P，IP和TP能力为:菹草＞苦草＞金鱼藻，处理沉积物中的OP能力为:菹草＞金鱼藻＞苦草。菹草对沉积物Fe/Al-P，IP，OP和TP的最大去除量分别为141mg/kg，151mg/kg，35mg/kg和193mg/kg;三种植物在太阳光和高压汞灯照射下的生物量均比室内条件下大。
(5)在室外模拟试验条件下，对于玻璃缸中(20×20×30cm)厚度为8cm的沉积物，Sr-TiO2/PCFM最适宜厚度为4cm;在高压汞灯照射下，Sr-TiO2/PCFM对沉积物磷的去除量比对照组有了进一步增加;菹草和Sr-TiO2/PCFM联合作用比苦草和Sr-TiO2/PCFM联合作用对沉积物磷的处理效果略强。反应120d后，菹草和Sr-TiO2/PCFM(厚度为4cm)联合作用对沉积物Ca-P，Fe/Al-P，IP，OP和TP的去除量分别达到22mg/kg，219mg/kg，237mg/kg，63mg/kg和312mg/kg，相应的去除率分别达到21.0％，47.4％，42.9％，36.4％和40.5％。