土壤中营养元素的含量及其迁移转化直接影响植物的生长状态,充分利用土壤中的营养元素,对于保障粮食产量、控制面源污染具有重要意义。同时,生物质炭具有孔洞结构、表面电荷和表面官能团等特征,输入土壤后不仅对土壤的结构和性质产生影响,也必将影响土壤营养元素的界面过程和迁移性,为丰富生物炭减缓营养元素的淋溶损失提供科学的理论依据。因此,本文评述了生物质炭对植物营养元素的迁移转化的影响,对国内外研究状况进行阐述和总结。选择油菜秸秆生物质为原材料,通过缺氧热解制备生物质炭,研究了生物质炭对淡灰钙土（light sierozem,LS）吸附SO₄^2-的影响及其机制;重点考察了土柱中SO₄^2-迁移的影响,并利用CXTFIT2.1软件,拟合SO₄^2-在混合介质中迁移的穿透曲线（breakthrough curves,BTCs）;分析了淋滤后土柱中无机硫形态的变化。研究结果为区域生物炭的应用、区域土壤中硫素淋失控制与硫肥施用及调控具有重要的现实意义。主要结果有:（1）采用批平衡实验法,研究油菜秸秆生物质炭（BS600和BS300）、LS和1:9（w/w）炭土混合物（BS600/BS300-LS）对SO₄^2-的吸附特性。考察了吸附时间、初始SO₄^2-浓度、温度和pH值对吸附作用的影响,并探讨了吸附机理。结果表明,准二级动力学方程能较好的拟合BS600、BS300、BS600-LS、BS300-LS和LS对SO₄^2-的吸附过程,LS对SO₄^2-吸附达到平衡时所需要的时间少于其他四种吸附剂。采用Langmuir模型能较好的拟合SO₄^2-吸附等温线。当初始溶液的浓度为500 mg·L^-1时,五种吸附剂对SO₄^2-最大吸附量按LS>BS600-LS>BS300-LS>BS600>BS300(28.63、26.81、23.01、19.57和17.61 mg·g^-1)顺序下降。BS600和BS300的添加并没有提高淡灰钙土对SO₄^2-的吸附能力。热力学研究表明五种吸附剂对SO₄^2-的吸附反应是自发的过程。对吸附剂吸附前后的表征表明,BS600和BS300对SO₄^2-的吸附主要是通过静电作用吸附,而LS对SO₄^2-的吸附主要是静电作用和形成难溶性的CaSO4沉淀。（2）土柱淋滤实验研究了BS600和BS300对淡灰钙土土柱中SO₄^2-迁移特性的影响,考察了土柱高度（5、10、15、和20 cm）、生物质炭的投加量（0%、5%、10%和15%）、初始溶液的pH值（3、5、7和9）和初始溶液的浓度(50、100、150和200 mg·L^-1)对迁移过程的影响。结果表明,对非反应性溶质Br-在多孔介质中的迁移的BTCs为对称性的,并没有明显的拖尾现象。在淡灰钙土中添加相同比例的BS600和BS300以后,穿透平衡时孔隙体积没有显著的差异。增加生物质炭的投加量、土柱高度以及减小初始溶液的pH值和初始溶液的浓度,均会使穿透孔隙体积增大,即穿透时间延长,可以降低SO₄^2-淋失,增加SO₄^2-在淡灰钙土中的淋滤时间。考察生物质炭的投加量,土柱高度、初始溶液的pH值和浓度时,反应性溶质SO₄^2-在多孔介质中的BTCs均呈现非对称性,且存在拖尾现象。（3）利用CXTFIT2.1软件,采用非平衡对流弥散方程（CEDnoneq）的两区模型（TRM）能够较好的拟合溶质迁移的BTCs。当添加不同比例的BS600和BS300后,用CDEeq拟合非反应性溶质Br-在土柱中的迁移获得水动力弥散参数（D）,其值分别在0.47-0.11和0.48-0.79之间变化。用CXTFIT2.1软件拟合反应性溶质SO₄^2-的BTCs,并且运用批平衡实验获得的阻滞因子（R1、R2）和模型获得的参数（Rmod）均能较好拟合反应性溶质迁移的BTCs,表明非平衡两区模型能够准确的描述SO₄^2-在土壤中的迁移。两区模型拟合获得的传递系数（w）值均远远小于100,表明吸附点位差异造成的非平衡性对SO₄^2-在混合介质中迁移起着主导作用;分行系数（b）值小于1,表明溶质的吸附反应存在着速率限制过程,一阶动力学速率系数（a）并没有明显的变化规律。（4）对淋滤后土柱中SO₄^2-的形态分析表明,在淡灰钙土中添加BS600并淋滤后,水溶性硫（H2O-S）、吸附态硫（adsorbed-S）和盐酸可溶性硫（HCl-S）含量均随着土柱高度和初始溶液的pH值的增大而增加。当土柱高度为19.7 cm、生物质炭的含量为15%、初始溶液pH值为9.01和浓度为50 mg·L^-1时,总无机硫的含量分别为115.42、106.52、131.34和89.47 mg·kg^-1。在淡灰钙土中添加BS300并淋滤后,H₂O-S、adsorbed-S和HCl-S含量与BS300之间并没有显著的相关关系,当增大初始溶液的pH和浓度时,混合介质中HCl-S含量随之在减小。