中国环境科学

作者：王怡梦, 梁韵仪, 陈丙法, 马亚鑫, 周紫瑜, 何世颖, 谢慧芳, 薛利红, 冯彦房

单位：1. 南京理工大学环境与生物工程学院, 江苏 南京 210094;2. 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所, 农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室, 江苏 南京 210014;3. 南京林业大学材料科学与工程学院, 江苏 南京 210037

关键词：水热炭化,絮凝剂,太湖藻泥,养分转化,稻田应用

基金：国家重点研发计划(2024YFD1700300); 江苏省自然科学基金项目(BK20221428); 国家自然科学基金项目(42277332); 江苏省产学研合作项目(BY20230288)

以太湖藻泥为研究对象,选择聚合硫酸铁(PFS)和聚丙烯酰胺(PAM)两种常见絮凝剂,分别在180?220和260℃条件下制备得到不同水热炭.结果表明,随着水热温度升高,藻泥水热炭中碳含量增加,氢和氮含量减少,水热反应过程中脱羧和水解反应占主导地位.PFS的加入使水热炭中铁含量显著提高519.6%~748.3%,并且水热温度升高可使铁的形态由Fe(Ⅲ)逐渐向Fe(Ⅱ)转变,从而增加铁的还原性.PAM在较低温度即发生降解,生成含氧官能团,而PFS则促进了有机质的降解和碳化过程.180℃制备的藻泥基水热炭养分含量较高,水稻种植实验表明,施用藻泥基水热炭不会对水稻生长产生不利影响,其中PAM水热炭可以使水稻植株生物量增加9.0%.基于实地调研数据估算,太湖藻泥转化为水热炭,每年可回收总氮549.8t,总磷130.9t;其中总磷回收量占环太湖河流入湖磷负荷的7.3%.

来源：2025年第5期

《中国环境科学》期刊编辑部

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