沉积物中内源磷（P）的释放对富营养化城市景观水体构成重大挑战，而传统覆盖材料常存在生态风险且成本较高。本研究提出一种绿色替代方案，通过碱热液活化法将钢渣转化为水合硅酸钙（SS-CSH）。优化后的SS-CSH对磷的吸附容量高达81.31mg/g，这一性能通过Ca²⁺驱动的羟基磷灰石结晶与表面络合的双重机制实现。在模拟城市湖泊系统中，将SS-CSH作为覆盖剂施用，通过构建稳定的地球化学屏障，使沉积物磷通量降低85%；而添加处理通过原位钙磷（Ca-P）沉淀作用，使沉积物中可交换态磷（Ex-P）含量降低89.5%。覆盖-添加联合模式对降低上覆水层中可溶性反应磷（SRP）和溶解总磷（DTP）浓度的效果最佳，因其既能阻断磷的表层扩散，又能固定深层可迁移磷，从而提升磷固定的均匀性与长期有效性。微生物分析表明，SS-CSH通过协同抑制硫酸盐还原菌（如脱硫杆菌门Desulfobacterota）和厌氧菌（如变形菌门Proteobacteria）的活性，同时富集有机磷矿化菌（如黄杆菌属Flavobacterium），可阻断可还原态磷的活化并诱导有机磷固定，进而降低磷释放风险。综上，基于工业固废资源化的SS-CSH技术方案兼具显著的经济效益与环境相容性，为城市景观水体沉积物的磷污染治理提供了可行途径。

不同SS-CSH施用方式对DGT-活性磷二维分布的影响（a）；对照组（b）、覆盖组（c）、添加组（d）及覆盖 + 添加组（e）中不同磷形态的占比。（深度区间（0~10、10~20……50~80 mm）代表沉积物在沉积物 - 水界面（SWI）以下的垂直剖面，数值表示与沉积物 - 水界面的距离。）

SS-CSH不同施用方式下沉积物内源磷的固定及阻断磷向上覆水释放的机制

本研究提出一种基于工业固废的磷（P）固定新策略：将钢渣转化为水合硅酸钙（SS-CSH）以实现 “以废资源化”，该策略聚焦于通过材料化学作用与微生物调控协同控磷，而非单一吸附作用。具体而言，SS-CSH 通过水解作用释放的活性Ca²⁺，可与磷快速形成亚稳态的二水合磷酸氢钙（CaHPO₄・2H₂O）；同时，其表面络合作用与骨架重构过程可促进该物质向稳定态羟基磷灰石长期转化。此外，通过覆盖方式的物理拦截可阻断表层磷扩散，通过添加方式可固定深层可迁移磷；且 SS-CSH 还能通过抑制释磷类群、富集有机磷矿化菌重塑沉积物微生物群落，协同降低磷释放风险。在实际应用中，该策略对可溶性反应磷（SRP）的去除率可达92%以上，残留SRP浓度低于0.19 mg/L，符合环境标准，且相较于传统材料具有显著经济优势，从而为城市景观水体内源磷治理提供了一种高效、环保的解决方案。

Cong Zhao, Daoping Peng, Tao Huang, Adsorption and immobilization of phosphorus from sediments and overlying water using steel slag-derived calcium silicate hydrate, Chemical Engineering Journal, Volume 521, 1 October 2025, 166876, https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.166876.

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