铁氧化物介导的胞外电子传递与电活性细菌-微藻共生体系协同强化及其在废水处理中的应用

【编辑推荐】本研究创新性构建"关联-预测-因果"整合框架(CPCIF)，揭示热解参数(HT/HR/RT)对污泥生物炭(P-SSB)中磷(P)富集率(BTPE)、无机磷转化率(BITP)和磷灰石转化率(BAIP)的因果效应，通过双机器学习(DML)校正传统模型偏差，提出"低温-高温"两段式热解策略，为污泥磷资源化提供新范式。

　　

Highlight亮点发现

• 热解温度(HT)呈现显著分区效应：高温促进磷灰石磷(AP)转化但抑制总磷(TP)富集

• 贝叶斯优化-随机森林模型实现精准预测(R2=0.80–0.93)

• 双机器学习(DML)揭示HT/HR/RT对BTPE的负向处理效应(ATE=-0.190~-0.006)

P转化过程呈现稳态特征

污泥热解过程中，灰分与挥发分占比均接近50%（图S1）。当HT>500°C时，BTPE与HT呈显著负相关(r=-0.82)，而BAIP与HT呈正相关(r=0.76)，表明高温虽不利于磷保留，但能有效促进稳定态磷灰石形成。

污泥H/C比是P转化关键因子

SS的H/C原子比构建了磷转化的基础化学环境（图3G-I）。较高H/C比意味着更多脂肪烃/芳香烃存在，这些碳骨架通过物理封装和化学键合双重机制，显著提升磷在生物炭基质中的固定效率。

Conclusions结论

本研究首创的CPCIF框架证实：

• 因果成分在P转化权重中占45.5–61.1%

• HT和HR分别是P富集与形态转化的主控变量

• 提出的"先低温后高温"阶梯热解策略可同步优化BTPE与BAIP