碳化增碳淤泥制备的碳基材料在环境领域的应用及其环境生物效应

本研究围绕水体淤泥资源化利用与污染控制展开多维度探究，开发了系列功能性材料并系统评估其环境效能。（1）采用黑臭水体淤泥制备碳催化剂，通过SEM、XPS、BET等技术表征证实材料具有多孔结构和丰富表面官能团，催化臭氧氧化实验中优化活化剂浓度与种类可使降解效率显著提升，双金属负载后催化性能进一步增强，在二级出水处理中保持稳定活性且重金属溶出量低。（2）利用富里酸改性疏浚淤泥制得生物炭吸附剂，探讨了改性材料的形貌、孔隙结构、XRD等参数和改性材料对四环素（TC）的吸附效果。（3）探讨了高含量金属对污泥生物炭磷形态及磷释放的影响，涵盖污泥生物炭样品内源磷和Al、Fe、Ca的释放效果，热解温度、高含量金属和pH值对污泥及其生物炭磷释放的影响，内源磷形态及其相关性，磷释放前后的表征分析。（4）探讨了湘江水体条件下模拟太阳光介导GO纳米材料对小球藻的生物毒性，最后对GO纳米材料的纳米毒理学机制进行了阐述。系列研究为淤泥基功能材料的设计及其在水处理、磷回收与生态风险调控中的应用提供了理论依据和技术支撑。