生物质炭是高温厌氧条件下热解产生的富炭物质,具有很好的热稳定性和抗生物化学分解特性,发达的孔隙结构和巨大的比表面积,表面含有多种官能团,且高度芳香化。生物质炭作为城市污泥堆肥调理剂不仅可以为微生物提供碳源和营养物质,还可以较好地保持水分和空气的通融性。许多研究表明不同来源的生物质炭如竹炭、稻杆炭、小麦炭,或者相同的炭不同的热解温度、富氧条件导致不同的比表面、官能团、孔径性质、表面酸度等,造成生物质炭性质的差异。但是目前针对生物质炭在堆肥中应用的研究多局限于氮素和碳素损失研究,对添加生物质炭的堆体在堆肥过程中有机质的分解和腐殖质的形成过程研究很少。本研究通过向城市污泥中添加不同种类和用量的生物质炭进行高温好氧堆肥实验,研究了其对堆肥过程中堆体基本性质、碳素转化行为及堆肥产品质量的影响,探讨了生物质炭对堆肥中碳转化影响作用机理,以期为城市污泥堆肥后的土地利用提供依据。主要研究结论如下；(1)在堆肥的第1天所有堆体均进入了高温期(>50℃),且达到堆肥无害化标准,添加生物质炭可以缩短高温期,促使堆肥快速进入腐殖化阶段,减少高温期过长带来的有机质和氮素损失,提高堆肥品质,各种生物质炭中以竹炭处理得效果最为明显；生物质炭碱性较强可导致堆体pH提高,其随添加量增加效果更加明显,以小麦秸秆炭最为明显；不同生物质炭对堆肥产品电导率影响差异较大,竹炭对电导率影响较小；花生壳炭6%处理电导率最高；小麦秸秆炭随添加量的增加电导率呈增大趋势,但最终产品电导率均小于4.0mS.cm-1。(2)堆肥过程中有机碳含量呈降低趋势,添加生物质炭均使堆体有机碳含量提高,且随添加量的增加呈增大趋势,不同生物质炭之间的差异主要在堆肥的前21天,堆体有机碳含量表现为小麦秸秆>花生壳炭>竹炭；水溶性有机碳呈先增加后降低的趋势,加炭处理前期水溶性有机碳增加较快,后期却随生物质炭添加量增加呈减小趋势,表明生物质炭能够有效降低堆肥腐熟阶段水溶性炭含量。堆肥过程中有机碳的损失率在16.64%～46.06%之间,损失时期主要发生在高温阶段。堆体有机碳损失在添加不同类型的生物质炭后,竹炭和花生壳炭受添加量影响较小,花生壳炭处理则表现为6%>9%>3%。(3)添加生物质炭会降低堆肥中腐植酸(HS)、胡敏酸(HA)和富里酸(FA)的含量,却可以提高堆肥的HA/FA比,提高了腐植酸中胡敏酸的相对含量,进而提高堆肥有机质品质。不同生物质炭中,小麦和竹炭更有利于HA/FA比值的提高,且以添加量为6%时效果最明显。堆肥前后胡敏酸光谱分析表明堆肥后HA中的酰胺含量增加,脂肪类物质相对减少,增加HA芳构化程度和稳定程度,其中6%的处理芳构化最为明显。(4)所有的堆肥处理均能降低有效Cu和有效Zn的含量。不同处理中,竹炭和花生壳炭在添加量6%时效果最明显；小麦秸秆炭的处理效果随其添加量的增加而增加。3种生物质炭均不能降低堆肥中的有效Cd含量。(5)堆肥过程中,胡敏酸与Cu的亲和能力较强,使其形态更为稳定从而降低其生物有效性,因此通过提高堆肥中的胡敏酸含量而有效降低堆体中Cu的有效；与Cu相比,胡敏酸与Zn的亲和能力较差,HA-Zn含量相对较低,表明腐殖酸与Zn的结合作用不是导致堆肥中有效Zn含量降低的主要因素；HA-Cd含量与堆肥过程中的胡敏酸含量呈现显负相关,可能是由于堆肥过程中形成的胡敏酸羟基和酚羟基含量较低,导致其与Cd亲和能力降低。(6)3种生物质炭的稀释作用使堆肥中的磷含量和重金属含量显著降低,竹炭使堆肥中的氮含量下降,其余两种生物质炭对氮含量的影响不明显。