工业化进程的持续推进和人类活动范围不断扩大使得人为排放大量的温室气体和工业、生活污水，导致全球气温不断增攀升和水体出现富营养化，严重影响环境气候与生态平衡。中国政府在多个正式场合承诺将于2030 年达到碳排放峰值，2060 年实现碳中和，减排和增汇是实现碳中和的重要手段。内陆水体水生光合生物通过生物泵（BP）效应实现部分碳酸盐风化碳汇的固定，对大气CO2 的调控有重要作用。然而，BP 效应下产生的净有机碳埋藏量会受到有机碳（OC）沉降速率高低的影响。较高的沉积速率会减少OC 的氧化，从而提高湖泊、水库有机碳的埋藏效率。矿物添加能有效调节有机碳泵效率，增加颗粒聚集体的密度和沉降速度(所谓压舱物效应)来增强有机物的沉降速度，从而降低OC 在沉降过程中的分解。但是，如何在碳增汇的同时并改善水体环境，目前并未进行相关对比研究，尤其是不同岩性水体下，压舱效应差异及对水体环境的影响机制。因此，本研究进行了不同岩性下压舱矿物的添加模拟实验，以此来探明矿物添加的压舱效应对碳增汇和缓解富营养化的潜力和机制。我们在中国科学院普定喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站设置了不同营养状态下的碳酸盐岩与硅酸盐岩水体的不同矿物（蒙脱石和方解石）添加对比试验，对常规水化学指标（T、pH、EC、DO 等）、TN/P、阴阳离子、TOC、DOC、POC、C/N、Chla 含量、浮游藻类生物结构、有机碳沉降通量等进行了系统的采样和分析，探究了压舱效应对碳增汇与水环境改善效应的影响。获得以下认识：

（1）岩性影响基本的HCO3-、Ca2+、pH 和EC，水体中矿物添加对氮磷去除和水质改善可能有着重要作用。蒙脱石和方解石添加降低了表层水体的TN 浓度，效果差异较小，整体在0.01-0.46mg/L；添加蒙脱石TP 浓度降低了0-0.0069mg/L、添加方解石TP 浓度降低了0.0005-0.0191mg/L，方解石除磷效果优于蒙脱石。
（2）空白对照组浮游植物生物量增加了0.26~2.38μg/L，而其余各矿物添加组却减少了1.12~16.64μg/L，其中硅酸盐加营养盐水体中空白组蓝藻生物量的平均值（234cells/ml）远高于蒙脱石（33 cells/ml）和方解石（40 cells/ml）添加组，指示方解石和蒙脱石矿物添加可能对蓝藻爆发具有抑制作用，有利于富营养化的缓解。碳酸盐水体中矿物添加后硅藻和绿藻占比增多，水质向好的方向发展，水体环境得到改善。
（3）矿物添加后使表层水体中的DOC 含量降低， 减少量介于0.28~0.77mg/L 之间，可能是矿物与有机质结合，降低有机质在水柱中的分解速率。方解石和蒙脱石添加促进表层水体中更多POC 沉降，沉降量范围在0.1~2.97mg/L 之间，其中硅酸盐水体中方解石添加促进更多POC 沉降，碳酸盐水体中则是蒙脱石添加促进了更多的POC 沉降。并且添加营养盐的水体OC 沉降通量比未添加的增加了2~3 倍，添加蒙脱石在喀斯特水体中压舱效果强于非喀斯特水体，非喀斯特水体中更适合添加方解石，这为人为调控增汇手段提供了重要的数据支撑，同时实现碳增汇与富营养化缓解的双赢。