近年来,随着工业的迅速发展,化学品的大量使用,使得水体中检测到大量的抗生素和重金属残留物,对水环境和人体健康产生严重危害。急需寻求科学有效的解决路径,本研究以香蒲生物质为原材料,开发了一系列成本低,去除效率高的香蒲改性生物炭材料用于抗生素和重金属废水处理。（1）以富含N、S元素的香蒲为原料,以一步炭化-活化的集成优化方法制备了一种比表面积大、富含官能团的香蒲生物炭吸附剂（TBIK）。TBIK比表面积高达1,376.24 m~2/g,表面含有大量的羟基、吡啶和巯基官能团。通过对混合抗生素进行吸附性能测试发现,吸附过程在20 min内达到平衡且对抗生素去除率高达99.95%。同时,开展了不同离子和腐殖酸共存环境下吸附性能研究,发现TBIK具有良好的环境稳定性。利用BET、XPS等表征方法发现微孔特性和表面功能基团对TBIK吸附性能起重要作用。此外,本研究对一步炭化-活化过程进行了分析,并对制备方法进行能耗评估,发现该方法比传统的两步生物炭炭化-活化制备方法节约了32.80%的能耗。（2）针对同时含有抗生素和重金属Cr（VI）的复杂废水,本研究将TBIK吸附剂进行改性,用以实现对组成复杂的废水中Cr（VI）的选择性富集和回收。研究通过Zn Cl2活化制备了生物炭吸附剂TBIZn。通过对比实验,TBIZn展现出优异的Cr（VI）吸附效果,并且在抗生素和Cr（VI）的混合溶液中可以实现选择性吸附。同时,通过表征手段得出TBIZn对Cr（VI）的吸附效果与吸附剂上保留的含N、S元素的官能团紧密相关。此外,动力学实验结果表明,对Cr（VI）的吸附主要以化学吸附为主;Langmuir模型表明,对Cr（VI）的吸附以单层吸附和化学吸附为主导。最后,通过对环境p H的调节,实现了对废水中Cr（VI）的选择性富集和回收。（3）香蒲生物炭对Cr（VI）的优异吸附性能,但吸附后的Cr（VI）难以彻底去除,为解决这一问题,引进光催化技术,以香蒲生物炭为负载材料并加入Fe Cl3,通过热活化硫酸钠耦合甲酸技术,形成双氧化还原体系,制备出TBSP-Fe系列高活性光催化材料。通过实验,0.5TBSP-Fe对Cr（VI）的去除效果最优,在光催化40 min内实现大于99.5%的去除率,其反应速率常数远高于其他材料,且经过循环试验验证其具有良好的稳定性。同时,研究还通过活性物种捕获实验验证了e-是0.5TBSP-Fe光催化还原Cr（VI）的主要活性物种,原子吸收光谱测试表明Fe（III）与Cr（III）形成稳定的络合物防止了Cr（III）二次氧化。最后通过表征手段提出吸附/光催化还原协同过程及可能机理,为废水中Cr（VI）的去除和固定提供了新思路。