目前工业化导致的Pb、Cd污染已经对人类健康和生态系统安全构成了严重威胁,因此急需探寻一种高效的修复技术来降低其危害。生物炭因其优异的吸附性能已被广泛应用于重金属污染的修复及土壤的改良。本论文以农林废弃物牛粪和玉米秸秆为原料,磷酸二氢钾为改性剂制备了生物炭（PBC）,用响应面法获得了其最佳制备条件,并通过SEM、FT-IR、XRD、BET和Zeta电位等表征手段探究了生物炭改性前后的微观形貌、比表面积与孔隙、官能团、结构组成及电负性的变化,进行Pb吸附实验并探讨PBC的吸附特性,分析PBC对Pb的吸附机理;探究了PBC在土壤中的环境效应,通过土培实验研究了PBC对土壤容重、孔隙度及孔隙结构等物理性质的影响,土壤p H、全氮、有效磷及速效钾等化学性质的影响,以及对土壤饱和含水量、毛管持水量及水土曲线等土壤水分特征的影响;通过油麦菜盆栽实验评价了PBC对Pb、Cd生物有效性的影响,探讨了PBC对Pb、Cd污染土壤的修复效果及修复机制。结果表明:（1）通过响应面法获得了PBC的最佳制备条件:改性固液比为1:10,热解温度481.1℃,秸秆质量占牛粪质量的20%。与未改性生物炭相比,PBC的吸附量增加了349.50%,且孔隙结构更丰富,表面积和总孔体积更小,平均孔径更大,电负性更强;PO43-、P2O74-等官能团增多,且含有K4P2O7和KPO3等成分。说明用KH2PO4改性生物炭可以提高其对Pb的吸附能力。（2）PBC对Pb的吸附量随其添加量和溶液p H的增加而增加;PBC吸附Pb模型更符合Langmuir等温线吸附模型及准二级动力学模型,表明PBC对Pb的吸附为单分子层吸附,主导作用为化学吸附（络合和沉淀作用）;PBC对Pb的吸附是自发、熵增和吸热的过程,温度升高有利于增加Pb吸附量。（3）PBC能降低土壤容重,增加土壤孔隙度及土壤中大孔的数量,但添加量过多会增加微孔数量,同时PBC也增加了土壤饱和含水量和毛管持水量;随时间延长,土壤容重先降低再升高,饱和含水量、毛管持水量和孔隙度呈相反趋势;PBC可以降低土壤孔隙水中的Pb含量,从而减小其生物有效性。添加PBC提高了土壤中总氮及有效磷含量,降低了速效钾含量。（4）PBC可以有效固定土壤中的Pb和Cd,降低其在土壤中的迁移性和生物有效性。PBC促进了土壤中可交换态、碳酸盐结合态、Fe/Mn氧化物结合态和有机质结合态Pb向残渣态Pb的转化,可交换态、碳酸盐结合态和有机质结合态Cd向Fe/Mn氧化物结合态和残渣态Cd的转化。（5）油麦菜盆栽实验表明,PBC的添加显著促进了油麦菜的生长,土壤中添加3%PBC的油麦菜叶片生物量最大（比未添加PBC增加了53.3%）,油麦菜中Pb和Cd含量随PBC添加量的增加而减小,添加5%PBC土壤中的Pb和Cd含量分别比对照土壤降低了56.79%和16.60%。随PBC添加量的增加,油麦菜中Pb和Cd的富集系数逐渐降低;油麦菜中Pb含量与土壤可交换态、碳酸盐结合态、有机质结合态与残渣态Pb表现出显著的相关性,油麦菜中Cd含量与土壤可交换态和碳酸盐结合态Cd表现出显著的相关性,而PBC可以促进这些形态的转化,表明PBC对土壤Pb、Cd具有很好的钝化修复效果。综上所述,PBC对铅镉污染土壤钝化修复的机制可能为:PBC通过吸附作用有效降低土壤毛管水中Pb含量,减少Pb向地表植物迁移;其次PBC通过沉淀和络合作用促进了Pb、Cd向残渣态转化,实现了在土壤中的钝化。此外,PBC提高了土壤孔隙度、持水性及氮磷等营养成分的含量,改善了土壤耕作性能,促进了植物生长。