美国研究将海滩海藻转化为3D过滤网拦截氮磷

发布时间:2026-10-01 22:22  点击:1次
美国研究将海滩海藻转化为3D过滤网拦截氮磷

美国环保署(EPA)资助的一项研究正在探索给海滩冲刷物“二次利用”的路径。德州大学圣安东尼奥分校(UT San Antonio)的研究团队以大量堆积的海藻(sargazo)为原材料,开发3D打印过滤器,旨在拦截城市与农业径流中的氮和磷,防止其进入河流与海洋引发藻华及缺氧问题。

该方案试图应对两类常被分开处理的环境问题:一方面,巨量海藻在海岸线堆积腐烂,不仅破坏沙滩生态,分解时还会释放硫化氢气体;另一方面,地表径流携带过量营养盐汇入水体,导致水质恶化。研究逻辑在于形成闭环:将沿海废弃物转化为治理水污染的工具。

项目由该校生物医学工程与化学系教授Shalinee Kavadiya牵头。团队将收集、干燥并研磨后的海藻生物质,与有机、无机材料及化合物混合,制成用于水处理的功能材料。随后,研究人员采用3D打印技术构建多孔网状结构,并在表面涂覆海藻衍生物。该过滤层设计为模块化,首层可截留悬浮颗粒与沉积物,后续区域则专门吸附溶解态的营养盐。此结构可根据实际安装位置与水质特征进行定制调整。

除过滤应用外,Kavadiya团队长期研究海藻向富碳固体材料的转化路径,已探索制备水热炭、生物炭及活性炭等产品的工艺。根据处理方式不同,这些碳基材料还可应用于土壤改良、储能或催化领域。海洋生物质化学成分复杂且管理难度大,但受控转化仍具较高价值。

目前,相关野外测试数据尚未公布。系统在真实环境下的氮磷去除效率、持续运行时间及可重复再生次数均待验证。若后续试验证实性能达标,该技术可为频繁遭遇海藻暴发且面临营养盐污染压力的沿海城市,提供兼顾废弃物减量与水质控制的本地化方案。

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