水热转化是一种公认的有潜力的处理高含水率生物质的手段,可以明显提升生物质相关产品的品质。此外,用于水体修复的水生生物质中富含大量的磷,将其进行回收可有效缓解磷资源短缺的问题。通过水热转化方法将水生生物质转化为能源产品并从残渣中回收磷可实现能源制备与资源回收的双收益,但目前关于此的研究还甚少。因此本文首先研究了三种水生生物质（浮萍、拟微绿球藻和浒苔）在不同水热转化温度下的产物分布及组成特性,并着重关注了固相产物的理化性质、燃烧特性,评估了其作为燃料的可行性,探索了不同温度条件下原料中的关键无机组分尤其是磷的迁徙转化规律。为提高固相产物的产率,研究了碳酸氢盐对浮萍水热转化的影响,并探究了碳酸氢盐对固相产物相关特性的影响规律。研究结果可为水生生物质的能源化及资源化利用提供理论基础。本文开展的研究工作和主要结论如下:首先,使用高温高压水热釜对三种水生生物质进行水热转化,采用GC-MS和GC分别测试油相、气相产物的成分组成,探究了水热温度（180-300℃）对产物分布及组成的影响。结果表明,水热温度显著影响三种水热转化产物产率且对三种水生生物质的影响大致趋势相同:随着温度升高,三种水生生物质水热炭的产率从18.6～46.5%下降至3.6～20.1%（180～300℃）;油相、气相产物产率均随之升高。三种生物质水热转化油相产物组成差异显著,浮萍、拟微绿球藻油相组分主要以含氮杂环类和有机酸类物质为主,浒苔中主要为酮、醛类和有机酸类物质,180～200℃时浒苔水热转化的油相组分中以5-甲基糠醛为主,约占60.4%～73.5%。三种水生生物质气相产物组分均以CO2为主。其次,基于元素分析、热重分析等手段,研究了水热炭的理化特性及燃烧特性,并利用FTIR、XRD、XPS、顺序提取等方法探究了不同温度条件下磷的迁徙转化特性。发现温度和水生生物质的种类共同影响水热炭的基本理化性质和燃烧特性,相较于生物质原料,水热炭具有更高的稳定性（H/C为0.93～3.40）和能量密度（最高可达21.76MJ/kg,与烟煤热值相当）。水热炭中保留了较多的含氧官能团,这使得水热炭在重金属吸附应用方面具有较大的潜力。水热处理有助于磷转化为更稳定的磷酸盐,并且原料种类和水热温度共同决定了水热过程中磷的演变途径。连续提取磷的回收率在11.9～68.2%的范围内,说明连续顺序提取具有一定可靠性。最后,为了提高固相产物的产率,并进一步探究水热炭的潜在价值,选用了耐寒且易获得的浮萍作为原料,确定了加入不同碳酸氢盐（Na HCO3、KHCO3、NH4HCO3）和不同添加比例（10～50wt.%）对产物分布、固相产物的燃料特性、晶相组成和孔径分布的影响。结果显示,添加30wt.%KHCO3时的固相产物产率最高,与未添加（24.2%）相比,增长率为21.5%。且高KHCO3添加比例有利于油相产率的提升,添加40wt.%KHCO3时的油相产率最高,达到28.6%,与未加添加剂时相比,增加了6.6%。添加Na HCO3的水热炭的活化能为178.5k J/mol,燃烧反应难度最小。添加碳酸氢盐水热炭中,Ca CO3是主要矿物质。KHCO3对浮萍水热炭孔隙结构的影响较小。