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本论文选取七种农作物废弃物为原料（大豆秸秆，花生壳，油菜杆，玉米秸秆，小麦秸秆，稻草秸秆等），将七种农作物废弃物制成生物炭，进行等温吸附实验，研究其对氨氮，硝态氮，磷酸根的吸附，结果显示，七种生物炭对氨氮的吸附作用较好，而对硝态氮和磷酸根的吸附效果均较差。 七种生物炭中小麦秸秆炭对三种离子的吸附效果相对较好，将其负载金属离子进行改性，并对三种金属离子改性生物炭进行表征（SEM，FTIR，BET孔径分析），对改性前后生物炭的比表面积、组成元素及结构形貌进行了研究，探讨了改性合成的机理及特性。结果表明，负载金属离子的改性生物炭表面pH值更接近于中性，甚至带有正电荷，生物炭孔隙增多，比表面积明显增大，且出现了部分新的基团。 通过等温吸附实验，比较了改性前后小麦秸秆炭对氮磷的吸附量，考察了不同初始浓度、pH、炭化温度条件对改性小麦秸秆炭吸附三种离子的影响，确定了改性的最佳工艺条件。实验结果显示，1）负载金属离子的改性生物炭，对NO3-，PO43-的吸附能力有了显著提高，对NH4+的吸附效果也有提高但不明显。说明改性小麦秸秆的物理结构及化学性质的变化，使得其对硝酸根、磷酸根等阴离子的吸附能力得到显著改善。2）在300℃温度下炭化负载Al3+的活性炭，对NH4+的吸附效果最好，其NH4+的吸附能力是改性前的1.87倍，吸附量从6.22 mg·g-1增加到11.5 mg·g-1。在500℃温度下炭化负载Mg2+的活性炭，对NO3-的吸附效果最好，对最大吸附量由未处理的1.32 mg·g-1增加到11.88 mg·g-1，提高了9倍多。对PO43-最大吸附量由改性前的0.99 mg·g-1增加到35.32mg·g-1，提高了35倍多。3)pH值的改变对生物炭吸附效果也产生了较大影响。对NH4+的吸附最佳pH值为6-7，对NO3-、PO43-吸附的最佳pH值在5-8的范围内。三种改性生物炭对各离子的吸附等温线与Langmuir模型较好的符合。 吸附动力学研究表明，改性小麦秸秆炭对溶液中铵根、硝酸根、磷酸根的吸附过程大体上均可分为三段:快速吸附阶段，吸附速度减小阶段和吸附平衡阶段。吸附过程较好的符拟合准二级动力学模型，吸附速率受颗粒内扩散控制。 动态吸附实验表明:改性小麦秸秆炭吸附柱对NH4+，NO3-，PO43-三种离子的动态吸附能力随着溶液流速和溶液浓度的增大而减小，随着吸附剂投加量的增大而增加;采用Thomas模型对改性小麦秸秆炭吸附三种离子的穿透曲线数据进行拟合，结果显示该模型能较好的描述改性小麦秸秆炭对三种离子的动态吸附。