市政污泥产量日益增大,传统处理方法（如:填埋法、焚烧法、农业利用等）存在处理不彻底、产生毒气、成本高、环境安全风险等不足。热解技术克服诸多不足,且能将污泥转化为沼气、焦油、生物炭,实现资源化应用,因而污泥热解处理越来越引起研究学者的注意。污泥因成分复杂,污泥热解的具体过程及其机理尚未明确,热解过程对环境影响的相关研究相对缺乏。本文通过研究污泥热解温度对生物炭结构成分的影响,运用明亮发光细菌法表征其生物毒性,为污泥热解技术应用提供必要的基础信息。本研究选用汤逊湖污水处理厂脱水污泥作为研究对象,使用管式炉在200°C、300°C、400°C、500°C、600°C下对干污泥进行缺氧热解制备污泥生物炭;通过X射线衍射仪、热重分析仪、红外光谱仪等手段,分析热解前后污泥组成成分、结构特征、官能团等的理化参数。采用硫酸硝酸法和醋酸缓冲液法对污泥及污泥生物炭进行浸出试验,通过总有机碳分析仪、紫外可见光谱、三维荧光光谱、凝胶排阻色谱等手段,研究热解温度对浸出液有机组分的影响;运用明亮发光细菌法对其生物毒性进行测定分析;最后将污泥生物炭进行改性并探究其对Pb（II）的吸附性能。实验主要结论如下:不同热解温度下干污泥及生物炭理化结构和组分研究结果:（1）随着热解温度的增加,生物炭产率、电导率、总有机碳、分子量等逐渐下降。（2）DSS（干污泥）中金属含量为:Al>Fe>Mn>Ni>Li>Cr,而Pb、Cd、Co、As四种金属未检出。热重分析发现:热解主要分为水蒸发阶段（0～180°C）、可热分解有机物的热分解阶段（190～500°C）、无机盐的热分解阶段（≥500°C）三个阶段。（3）浸出液化合物主要由类蛋白物质组成,含有苯环、共轭体系、醛基及酮基等官能团。不同热解温度下污泥生物炭生物毒性研究结果:（1）重金属生物毒性大小为:Pb>Co>Cd>As>Cr>Ni。Pb、Cr、Ni、Cd、Co、As的EC50（半数效应浓度）分别为0.77、7.16、72.82、4.06、3.64、4.53 mg/L,而污泥中重金属含量较低,远小于其EC50值,故实验中生物毒性不是重金属所致。（2）生物毒性随着热解温度的升高逐渐降低。当热解温度≥400°C时,生物炭浸出液生物毒性逐渐趋于稳定,接近无毒。生物炭生物毒性变化曲线与浸出液TOC随热解温度的变化基本一致,故浸出液生物毒性主要是一些毒性有机物（如:卤代烃类）造成的。污泥热解产生的生物炭资源化应用吸附Pb（II）研究结果:（1）HCl改性抑制了生物炭对Pb（II）的吸附作用,而KOH改性则有促进作用。（2）最佳吸附条件的p H值、生物炭投加量分别为5.0、2.0 g/L;未改性生物炭和KOH改性生物炭达到吸附平衡所需时间分别为12h和2h。未改性生物炭随着热解温度升高,其吸附能力逐渐下降;而KOH改性生物炭的吸附能力随热解温度的升高逐渐增强。在p H:5.0、温度25°C、转速160 r/min、吸附时间24h条件下,SSB600-KOH（KOH改性600°C下热解制得的生物炭）的吸附量最大,最大吸附量为135.32 mg/g。（3）当吸附温度分别在25°C、35°C、45°C时,KOH改性的SSB600对Pb（II）最大吸附量qm分别为135.32 mg/g、161.03 mg/g、207.47 mg/g。KOH改性的SSB600对Pb（II）的吸附反应为吸热反应。