底泥是水体环境中的重要元素,底泥中氮磷营养盐的释放是导致水体富营养化的重要原因。控制底泥营养盐释放的研究主要是通过投加具有吸附活性的材料覆盖层,利用物理、化学双重作用实现泥水界面营养物的有效去除和固定。粉煤灰作为我国堆积量最多的固体废弃物之一,自身组成结构具有潜在的吸附活性和利用价值,针对粉煤灰在水体治理方面的资源化利用是环境保护和固废利用领域的重要内容。研究以济南市某燃煤电厂粉煤灰为依托,分析其内部组分并通过实验手段去除多余杂质、消除污染风险;针对粉煤灰提出多种改性方法,通过理论分析、烧杯实验、数据统计和微观表征等途径,研究最佳的改性工艺流程和参数,并进一步复合辅助材料将其制备成型,研究改性粉煤灰复合材料控制水体底泥中营养盐的应用效果,取得以下成果:（1）改性粉煤灰的制备经过预处理、NaOH浸泡及CaO混合煅烧。改性后粉煤灰表面孔隙明显变大,C、Fe、Si、Al元素占比降低,Na、Ca、O元素占比升高,出现钠型沸石的特征峰。在投加量为25 g/L、p H=6、温度为20℃的条件下吸附22天后,NH4+-N浓度由50 mg/L降至24.09 mg/L、TP浓度由5 mg/L降至1.23 mg/L,去除率分别为44.62%和75.4%,相比原始粉煤灰分别提升25.26%和39.3%。（2）使用水泥作为胶凝材料,按10%的掺加量与改性粉煤灰混合,通过模具制成3mm大小的颗粒并养护得到改性粉煤灰复合材料。其空隙率、盐酸可溶率、1 h吸水率均可达到标准限值要求,强度为1.63 MPa,磨损率为5.3%≤6%,材料整体性较强。并且水泥水化反应既会产生C-S-H、C-A-S-H和N-A-S-H等凝胶产物,也会再次激发硅铝氧化物的活性反应,增强材料吸附性能。所制复合材料对NH4+-N的吸附吻合Freundich吸附等温方程,前期吸附量较高可达1.129 mg/g,而后期外层脱落的吸附质增多,吸附量降至0.728 mg/g,随时间推移吸附量会再次升高,呈现周期性变化;对TP的吸附吻合Langmuir吸附等温方程,吸附量快速达到0.191 mg/g的平衡状态,是一个快速且稳定的过程。Weber-Morris颗粒内扩散模型中得出复合材料对NH4+-N的吸附是表面吸附和孔道扩散同时作用的结果,表面异相和不均匀吸附是关键因素;对TP的吸附存在平坦期,是颗粒内扩散起主要控制作用。（3）水和底泥体积比为5:2时,直接覆盖2 cm厚度的复合材料对底泥中NH4+-N、TN、TP的抑制率分别为90.91%、75.06%、90.63%。通过直接投加、纱布平铺及悬挂三种投放方式对比分析复合材料对底泥营养盐的控制机制,发现纱布平铺组对NH4+-N、TN、TP的抑制率分别为89.85%、69.71%、87.79%,悬挂组对NH4+-N、TN、TP的抑制率分别为78.35%、41.17%、77.09%。直接投加和纱布平铺两组控制效果较好,悬挂组中底泥与上覆水界面可进行自由的物质交换,处理效果受底泥营养盐释放量影响较大。因此,物理阻隔作用对复合材料抑制底泥氮磷营养盐的效果至关重要,单独依靠吸附作用难以实现污染底泥的水体修复,在覆盖过程中达到营养物浓度的动态平衡是物理阻隔和化学吸附双重作用的结果。