针对水体中氮、磷等成分超标而导致的水体富营养化问题,采用传统物化治理处理,尚存在设备复杂、费用昂贵和可能二次污染等问题。生物炭材料具有成本低、再生性能好等优势,可望大规模应用于解决水体富营养化问题。但目前生物炭材料存在吸附容量较低、吸附选择性较差、无法同时吸附氨氮和磷酸根污染物等问题。本文基于江浙地区丰富的竹粉资源,制备生物炭材料,对其进行表面改性,引入功能基团,以充分发挥物理吸附、配位吸附、静电吸附等协同机制,实现对富营养化污水中的氨氮和磷酸根污染物的高效吸附。并通过将两种改性生物炭组装成吸附柱,测试其动态吸附效果和运行稳定性。（1）为制备一种对氨氮有高吸附容量和吸附选择性的生物炭材料,以竹粉为原料,在其热解的过程中添加造孔剂KHCO3同步进行物理造孔与化学造孔以调控生物炭的比表面积和孔隙率,再使用H2O2氧化法增加生物炭表面含氧官能团数量,增加其酸度。实验结果证明,比表面积和酸度的双重改善均提升了生物炭对氨氮的吸附效果。进而在生物炭表面原位负载普鲁士蓝（PB,Fe4[Fe（CN）6]3）纳米粒子,通过PB对氨氮的配位作用,实现了生物炭/PB复合材料对氨氮的吸附选择性。负载PB的生物炭对氨氮的理论最大吸附容量达到24.4 mg/g,可以在60 min内对50 mg/L的氨氮达到95%以上的效率。考察生物炭/PB复合材料对氨氮的吸附热/动力学,分析该吸附符合Langmuir模型和拟二级动力学方程。此外,生物炭/PB复合材料可将H2O2催化生成·OH,实现同步催化降解有机污染物腐殖酸（HA）和吸附氨氮。而且,改性生物炭材料可以通过溶液浸渍的方法再生,具有一定的循环使用能力。（2）为了制备一种对磷酸根污染物有着高吸附容量的生物炭材料,在竹粉热解的过程中添加尿素制得氮掺杂生物炭,以降低生物炭表面的电负性,进而降低生物炭表面和磷酸根之间的静电排斥。再利用原位沉积法在生物炭表面生长纳米Fe3O4,得到Fe3O4改性生物炭材料。以KH2PO4溶液模拟含磷废水,测试了其吸附性能,结果表明,Fe3O4改性生物炭材料在pH为7时达到最佳吸附效果,理论最大吸附容量为20.3 mg/g;其对磷酸根的吸附符合Langmuir模型和拟二级动力学方程。此外,Fe3O4改性生物炭材料中含有大量的Fe2+和Fe3+,可以通过外加H2O2溶液形成芬顿氧化体系,实现同步催化降解腐殖酸和吸附磷酸根污染物。（3）为实现对富营养化污水的动态吸附,以上述两部分中制备的功能化改性生物炭为填料,设计组装了吸附柱,并且针对三种不同成分的富营养化污水,测试吸附柱的动态吸附效果和运行稳定性。实验结果表明,提高柱层高度和降低进样速率均可延长吸附柱的耗竭时间,而改性生物炭材料的动态吸附容量在共存污染物竞争吸附的影响下低于静态理论吸附容量,并且动态吸附容量与生物炭填料添加量无关。外加H2O2溶液可与生物炭填料形成芬顿氧化体系,降解污水中的有机污染物以缓解其与氨氮、磷酸根的竞争吸附,延长耗竭时间。综上所述,本文以廉价的竹粉为原料,通过不同的改性方法,制得改性生物炭材料,分别提升了其对氨氮和磷酸根的吸附效果,并且将生物炭材料的吸附作用和芬顿反应相结合,实现了同步降解多组分污水中有机污染物和吸附氮磷营养物质;此外,设计组装了以两种生物炭为填料的吸附柱,考察了生物炭材料的动态吸附效果。所设计制备的改性生物炭材料及吸附柱设计思路有望在水体富营养化治理领域实现应用。