水环境中药物和个人护理品、抗生素抗性基因、内分泌干扰物等新兴污染物的存在对传统污水处理技术提出了全新的挑战。基于过硫酸盐的高级氧化技术是一种有效的新兴污染物去除技术,过二硫酸盐（PDS）相比过一硫酸盐（PMS）具有更高的氧化还原电位,且更易于运输和储存,常被用作首选的氧化剂。因此亟需开发成本低廉、稳定、高效的过二硫酸盐活化剂。污泥基生物炭活化剂因其低成本、易获得等优势逐渐进入人们视野,然而,如何提高其催化活性仍是亟待解决的关键问题。本文分别以磺胺甲恶唑（SMX）、磺胺类抗生素抗性基因sul1和可移动遗传元件int I1以及双酚A和其替代物为目标污染物,对污泥基生物炭驱动的过二硫酸盐高级氧化技术去除水环境中新兴污染物的效能和机制进行探讨,以期开发低成本、高性能的过硫酸盐活化剂,为新兴污染物水处理技术提供理论指导。本文以废弃市政污泥为原材料分别制备了400℃、600℃和800℃温度下热解形成的生物炭BC400、BC600和BC800,并对上述材料分别活化过二硫酸盐降解磺胺甲恶唑的效能进行了评价,发现降解效能从高到低依次是BC800＞BC600＞BC400。探究了BC800/PDS体系中污泥基生物炭浓度和初始p H对磺胺甲恶唑降解效率的影响,发现BC800浓度为0.75 g L-1时对SMX的去除率可达92.6%,该体系在p H 5.0-11.0范围内效能稳定。通过表征测试分析发现,BC800较高的石墨化程度和表面C=O官能团含量使其活化效能更高。通过电子顺磁共振波谱光谱（ESR）、猝灭实验以及电化学测试确定了电子转移途径在BC800/PDS体系中的主导地位。提出了磺胺甲恶唑可能的降解途径并通过ECOSAR软件预测了磺胺甲恶唑及其降解中间体的急、慢性毒性。以磺胺类抗生素抗性基因为例,考查污泥基生物炭/过二硫酸盐体系对去除抗性基因sul1和可移动遗传元件int I1的可行性。结果发现,相比单独PDS处理,污泥基生物炭/过二硫酸盐体系能够有效减少样品中sul1和int I1的绝对丰度以及细菌生物量。同时,与原始水样相比,PB=1:2.5处理对sul1和int I1的相对丰度去除率分别达到62%和60%,可有效降低sul1和int I1的相对丰度,而单独PDS处理导致了sul1和int I1相对丰度分别增加到原始水样的5.1和3.4倍,携带sul1和int I1基因的细菌对单独PDS具有一定抵抗能力。通过对微生物群落结构分析,发现污泥基生物炭/过二硫酸盐体系能够有效减少放线菌门和拟杆菌门丰度,而变形菌门在PB=1:2.5污泥基生物炭/过二硫酸盐处理中相对丰度（58%）远高于其它处理组。该体系对原始水样中多种菌属的去除作用显著,但是以Sphingomonas为主的部分菌属处理后相对丰度上升。通过相关性分析,发现sul1与intl1绝对丰度呈显著正相关,说明sul1可以在种内和种间传播和转移,并发现Hydrogenophaga、Solibacillus、Moheibacter以及Aequorivita可能是磺胺类抗生素抗性基因sul1和可移动遗传元件int I1的潜在宿主。根据扫描电镜结果,发现细胞壁及细胞膜损伤是致使微生物失活的重要机制。利用选择性培养基筛选出7株磺胺类抗生素抗性菌,通过特异性引物的PCR扩增,检测出这些菌株均携带sul1和int I1基因。利用激光共聚焦显微镜对不同处理条件下S1、S2、S3、S4、S6以及S7分别进行灭活细胞相对定性分析。结果发现,污泥基生物炭/过二硫酸盐体系对上述六种抗性菌均能有效灭活,证实了通过荧光定量PCR技术检测到的很大一部分抗生素抗性基因、可移动遗传元件以及16S r RNA可能来自细胞外或失活的细胞。采用β-环糊精改性方法提高了污泥基生物炭活化过二硫酸盐的效率,当β-环糊精改性生物炭（β-SB）的浓度为0.4 g L-1时,双酚A的降解率可达91.6%。根据淬灭实验、ESR结果和电化学分析,提出了β-SB/PDS体系中双酚A及其替代物的降解机制仍然以电子转移机制主导。双酚A及其替代物作为电子供体触发了PDS的分解。在此过程中,β-SB生物炭表面的羟基有助于电子转移过程。通过理论计算与中间产物分析测试相结合的手段,发现取代基的不同导致了双酚A及其替代物的降解途径差异。生态毒理学评价的结果表明,双酚A及其替代物降解后毒性普遍降低,但一些苯环裂解产生的中间产物对鱼类、水蚤和绿藻仍有一定毒性,应重视可能会增加毒性的部分中间体的产生。