随着我国工业、农业等快速的发展,环境污染问题日益凸显,对水体中各类污染物的治理迫在眉睫。生物质炭是指各种废弃生物质原料在无氧或缺氧条件下,高温裂解产生的含碳量较高的炭,因其制备过程简单、成本低,孔隙结构丰富、比表面积巨大等理化性质,被广泛用于水体中各种污染物的修复治理。但生物质炭通常是粒径较小、粉末状的固体,因而从水体中分离十分困难。传统的方式如:过滤、离心等,耗时且代价高,过程较为复杂。为了改善粉末生物炭的分离能力,将生物质炭磁化,通过外部磁场将生物质炭快速从水体中分离。本论文以柳树枝为原料,在600℃下裂解制备原始生物质炭（LZ）,利用共沉淀法制备了两种磁性强度不同的生物质炭（LZ1.5和LZ2.5）。利用静态氮吸附、扫描电镜、X射线衍射、傅里叶红外光谱等技术对生物质炭的表面结构和化学组成进行表征。研究了在不同的吸附时间、溶液初始浓度和投加量的条件下,三种生物质炭对水体中芘的吸附行为;在不同的吸附时间、溶液初始浓度、溶液pH和投加量的条件下,三种炭对水体中Pb²⁺、Cd²⁺和Cr⁶⁺的吸附特征以及对水体中混合重金属(Pb²⁺和Cd²⁺)的去除效果;并采用四种不同的解吸剂（0.01 mol·L-1NaNO3、0.01 mol·L-1Ca Cl2、0.43 mol·L-1HNO3和0.1 mol·L-1Na OH）对负载重金属的生物质炭进行解吸实验。得到的主要结论如下:1.三种炭对芘的吸附平衡时间较长:LZ在24 h后吸附达到平衡,LZ1.5和LZ2.5在72 h后达到吸附平衡。LZ1.5的吸附效果最佳,其最大吸附容量Qm为2758.6μg·g-1,其次是LZ2.5和LZ;LZ1.5的投加量达到375 mg·L-1时,对芘的去除率达90%以上。三种炭对芘的吸附动力学均符合pseudo-first order和pseudo-second order模型;吸附等温线均符合Freundlich和Langmuir模型（P<0.05）。磁性炭对芘吸附较多的原因:一方面在于其保留了原有的芳香性官能团,另一方面是Fe3O4的存在造成了磁性炭表面微孔化以及羟基化;2.LZ、LZ1.5和LZ2.5对Pb²⁺、Cd²⁺和Cr⁶⁺的吸附平衡时间较短（6 h）,动力学吸附更符合pseudo-second order模型;等温吸附更符合Langmuir模型。三种重金属被吸附的最适溶液pH分别是5.0、5.0和2.0;生物炭投加量为1000 mg·L-1时,对三种重金属的去除率最高可达90%;3.三种炭对Pb²⁺、Cd²⁺混合溶液的吸附过程更符合Langmuir模型,且三种炭对Pb²⁺的吸附效果比对Cd²⁺的更好,可能是因为发生了离子的选择性交换过程;4.采用四种不同的解吸剂对一种重金属负载的生物炭的解吸率有着显著的影响,其中0.43 mol·L-1HNO3对Pb²⁺和Cd²⁺的解吸效果最佳,解吸率可达85%以上;对Cr⁶⁺的解吸效果最好的是0.1 mol·L-1NaOH;而不同解吸剂对Pb²⁺和Cd²⁺共同负载的生物质炭的解吸率均在70%以下,且对Pb²⁺的解吸效果比Cd²⁺好,说明三种炭上吸附的Cd²⁺比Pb²⁺更加稳定。