文 献 综 述
1项目简介
1.1项目背景
随着全球能源短缺和环境问题的日益加剧，人类社会的长期发展正面临着严重的威胁。全球人口的增长给土地资源带来了巨大的压力，工业化与城市化进程的加快也逐渐加剧水资源与土壤问题，土壤环境的质量会直接影响到人们的日常生活，无论是食品安全问题，还是由天气与污染引起的健康问题，抑或是地下水问题，都与土壤环境的质量息息相关[1]。各国政府和科学家正在努力将绿色技术作为解决上述问题的可持续方法。在潜在的方案之中，基于磷在土壤与水体中的不可替代性，加之处理厂污泥的资源化利用，采用一定的方法制得性能较好的吸附剂-生物炭以通过对磷的吸附-脱附对水体土壤进行改良。
1.2主要研究内容
生物炭是焦化的有机物，生产应用于土壤改善土壤特性，国际生物炭组织(IBI)将生物炭定义为：生物炭是生物质碳化后的固体材料。不同程度的碳化产生不同的生物炭用于燃料和吸附剂。生物炭己经被人们广泛的应用在土壤修复，碳固定和农业施肥中[2]。因其具有原料丰富低廉、孔隙度高、比表面积大等特点，在水体污染物去除方面具有开发潜力[3]。因此，我们推测通过制得生物炭并利用其吸附作用可以对富营养化的水体中的磷进行吸附以有效开展对富营养化水体改良的研究并进行脱附同时对土壤的贫营养化问题进行改善。
1.3拟解决主要问题
由于工业化的进程，部分工厂违规排水与含磷生活污水的排放加剧了水体富营养化的问题；燃煤燃油气体的大量排放导致了部分地区降雨的酸度过高，大量的酸雨也导致了土壤养分淋湿、土壤贫瘠化问题的加重，该项目以生物污泥为原料，采用水热法制得生物炭，利用生物炭的高吸附性能对富营养化水体中的磷进行有效的吸附以改善水质，将所吸附的磷在贫营养型的土壤中进行脱附以同时改良土壤的贫营养问题。
2文献综述
2.1制备生物炭的技术简介
生物炭的制备方法分3种，即高温热解、微波热解和水热热解。前二者一般在N2氛围下使生物质炭化，其中高温热解一般为慢速热解，可使生物炭的产率较高；微波热解虽比前者高效快速，但具有热选择性，需要考虑微波吸收剂的问题；水热热解得到的生物炭又称“hydrochar”，是生物质与液体溶剂在反应釜中进行的非均质理化反应，其产物的孔隙率较低，需要后续改性以进一步优化[3]。认识到有必要对自然资源进行最佳和可持续利用，对生物质和生物质废物进行水热处理以回收能源和资源已受到越来越多的关注。在这种情况下，通过生物质的水热处理产生的生物炭，传统上已被用作催化剂载体或吸附剂，如今已成为活性炭的前体。由水热碳化生产的活性炭已被广泛用于能源存储，环境修复和资源回收等应用中。除了节省能源和资源节约之外，水热法制得的生物炭在活性炭生产中也很受关注，因为它们具有独特的属性，例如高密度的氧化官能团（OFG）和低缩合度，可以定制以生产具有特定和所需特性的活性炭[4]。水热碳化是重要的热化学转化过程，可作为节能的替代方案，以提高污水污泥的脱水能力，同时将污水污泥转化为高附加值的产品，例如清洁的生物燃料，有机肥料和功能材料的前体[5]。水热碳化（HTC）也曾使用在化粪池中，通过HTC稳定化粪池中收集的污泥并将其处理成碳氢化合物，以回收实际的能量[4]，从而使生活中的有机废物也得到了最大化的资源再利用。
2.2生物炭的形成
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