人类生产实践活动的深入开展,在推动社会经济发展的同时也带来了严重的环境污染问题。铅和铜是两类典型的重金属元素,常以共存的形式出现在土壤和水体环境中,对人体健康和生态安全构成重大威胁。生物炭作为高效环保的吸附材料可有效固定铅、铜污染物,降低生态风险。然而,由于环境因素的影响,生物炭在应用中会出现老化效应,进而影响其稳定性与环境修复潜力。基于此,本文以三种常见农林业废物（毛竹、稻壳、玉米芯）为原料制备生物炭,研究了老化作用与生物炭理化性质的关联机制,结合生物炭对铅、铜的吸附机制进一步探讨老化效应对其吸附效果的影响,试图为生物炭在环境修复中的科学应用提供一定的参考依据和理论支撑。首先结合固定床热解系统和表征手段研究了毛竹炭、稻壳炭、玉米芯炭在热解过程中理化性质及微观结构的演变特性。实验结果显示,随热解温度的升高,生物炭样品的固定碳含量增加,碱性增强,产率下降,极性减弱,芳香化程度提高,化学稳定性增强。较低热解温度下,生物炭表面含氧官能团种类和数量更多,高温制备的生物炭孔隙结构更加优异。稻壳炭中含有较多难分解物质,抗老化潜力可能较高。这一部分内容的研究结果为探究生物炭老化效应的影响因素奠定了基础。随后,采用过氧化氢化学老化模拟自然老化过程,对比研究了老化效应与生物炭理化特性的关联机制。结果表明,化学老化显著改变了生物炭的元素构成,不稳定碳组分受到老化作用脱落流失。老化过程引入了含氧官能团（C-O、C=O、COOH）,此外,还发现老化作用对生物炭孔隙特性的影响存在较大差异,毛竹炭（500℃）在老化后,微孔孔容和介孔孔容分别降至原始值的36.3%和80%,而玉米芯炭（500℃）则出现新孔,介孔孔容出现较大增长。高温生物炭的碳损失率低,抗老化能力更强。稻壳生物炭的碳损失率明显低于毛竹炭和玉米芯炭,在内部可能受到了Si-C层的保护从而防止了外界老化作用的侵蚀。最后,通过动力学吸附、等温吸附和竞争吸附实验研究生物炭在单一和二元体系下对重金属铅、铜的吸附性能,并从吸附机制出发,分析老化效应对生物炭在复合重金属体系下吸附性能的影响。结果表明老化效应削弱了生物炭的重金属吸附性能。在Pb-Cu复合体系下老化生物炭对Pb2+的吸附效果均优于对Cu2+的吸附,两者互为竞争关系,但Cu2+对Pb2+吸附效果的抑制作用更为明显。无机沉淀和离子交换作用是生物炭吸附Pb2+、Cu2+的主导机制,表面官能团络合作用贡献较小。老化过程除去了生物炭表面的部分矿物成分,减弱了无机沉淀和离子交换作用,官能团络合及阳离子π键作用有所增强,但老化生物炭的吸附性能仍呈现下降的趋势。