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湖泊富营养化会造成水质恶化、水生生物死亡、威胁饮用水安全等问题。控制内源磷释放是治理湖泊富营养化的关键因素之一。原位处理技术由于其费用低以及对水生生态系统影响小等特点而受到广泛的关注。本文采用室内模拟实验，将硝酸钙、硫酸铝、硫酸铁和锁磷剂四种原位化学处理剂应用到沉积物-水系统中，研究其对上覆水、间隙水和沉积物中氮磷营养元素的形态和含量的影响，对氨氧化功能基因(AOA和AOB)、反硝化功能基因(nirK和nosZ)丰度的影响，以及对沉水植物恢复的影响。研究结果如下: 1、室内实验应用硝酸钙和锁磷剂处理底泥，研究了这两种化学药剂对沉积物柱状分层样品中氮磷元素的影响。研究发现:硝酸钙处理主要影响了0～6 cm的沉积物，而锁磷剂只影响了沉积物的表层(0～2 cm)，且随着时间的增加，变化量逐渐增加。硝酸钙处理使NH4Cl-P和BD-P含量升高，而NaOH-P含量降低;锁磷剂处理使NH4Cl-P和BD-P含量降低，而使HCl-P含量增加。对于沉积物剖面中的氮，硝酸钙处理中加入的硝氮由于反硝化作用随时间逐渐消耗，亚硝氮含量有短暂增加，最后也降至较低水平。锁磷剂处理对沉积物中的氮形态影响较小。 2、实验选取了硝酸钙、硫酸铝、硫酸铁和锁磷剂四种原位化学处理剂来处理沉积物-水系统，分别在第30天和第60天时，测定了上覆水、间隙水和沉积物表层的氮磷元素含量和形态变化。研究发现，四种处理剂显著降低了间隙水中总磷和溶解性磷浓度，其中硫酸铝的效果最好。硫酸铝处理使上覆水中总磷和溶解性磷浓度显著降低，而其他处理剂对于上覆水中总磷和溶解性磷去除效果不明显。四种处理剂使沉积物中磷形态发生显著的转变，硝酸钙处理增加了NH4Cl-P和BD-P含量，硫酸铝增加了NaOH-P的含量，硫酸铁增加了BD-P的含量，锁磷剂增加了HCl-P的含量。四种原位处理剂使沉积物-水系统的氨氮和总氮浓度有所升高。 3、选取硝酸钙、硫酸铝、硫酸铁和锁磷剂四种原位化学处理剂处理沉积物-水系统60天后，对沉积物表层中氨氧化功能基因（AOA和AOB）和反硝化功能基因（nirK和nosZ）丰度进行了测定。研究发现，硝酸钙和硫酸铁的使用降低了AOA和AOB基因的拷贝数，锁磷剂降低了AOA基因的拷贝数;四种处理剂的使用使nirK基因的拷贝数显著增加，硝酸钙处理使nosZ基因拷贝数增加。 4、四种处理剂对黑藻的鲜重、相对生长率以及分枝数目和枝长等生长指标均无显著影响。硫酸铁处理使黑藻生根数目减少，而锁磷剂使生根数目和根长都显著减少。硫酸铝使黑藻叶片叶绿素含量降低。硝酸钙处理使黑藻叶片的SOD活性降低，硫酸铝、硫酸铁和锁磷剂处理使黑藻叶片MDA含量降低。