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随着社会和经济的发展,生产物料逐渐的满足了人们的正常生活需求,人们的生活水平日渐提高,特别是对于饮食的要求越来越高,餐饮业也因此得到了迅猛的发展。但随之而来产生的大量餐厨剩余物所带来的环境问题越来越严重,对人们的日常生活造成了严重的困扰。并且随着自然资源的短缺,餐厨剩余物的资源化利用显得尤为重要。因此本文基于当前严峻的环境污染的背景,特别是重金属污染的问题,以餐厨剩余物为主要原料,通过在不同温度条件下,厌氧热解的方式,制备了环境友好的餐厨基生物炭(KBC300,KBC400,KBC500 KBC600)。对经过热解处理后的餐厨基生物炭的物理结构,化学特征进行研究,并对餐厨基生物炭(KBC)中所富集的重金属展开了潜在生态风险评估。通过将花生壳炭(PBC)和玉米秸秆炭(YBC)与餐厨基生物炭(KBC)在水溶液和土壤介质中对重金属Pb和Cd的吸附和固定效果进行对比,并探讨其吸附和固定重金属Pb和Cd的机理,评估餐厨基生物炭在环境中的应用潜力。本文得到的主要研究结果如下:(1)在不同温度下制备餐厨基生物炭,并且通过改进的BCR法,对各餐厨生物炭中的重金属分级提取,当热解温度上升到400℃之后,各餐厨基生物炭中的重金属90%以上以残渣态的形式存在,生物炭中重金属总量的浓度遵循Zn>Ni>Pb>Cu的顺序。结合潜在生态风险系数法分析得出,KBC中Zn,Ni,Pb和Cu的单一重金属的污染系数(Cf)值均在3-9之间。如Ni在600℃下制备的KBC中的Cf降低到0.98,达到了清洁的状态。类似的变化也在Zn,Pb和Cu中出现,当温度上升到400℃之后,重金属污染的风险均降低到较低水平。KBC的多金属潜在生态风险系数(RI)总值均小于150,表明如果暴露于环境中存在的生态风险处于较低水平。其中该变也在单一重金属潜在生态风险因子(Er)值变化中体现,均小于40。(2)通过Langmuir等温吸附模型评估各餐厨基生物炭对重金属Pb2+的吸附能力表明,KBC400因其较高的灰分含量,pH和表面丰富的官能团,对重金属Pb2+的吸附能力最强,其饱和吸附容量高达149.2 mg/g。因此从能量消耗,各餐厨基生物炭中存在的重金属生态风险和对重金属吸附能力的角度出发,认为KBC400作为新型环境修复材料更为适合,并作为后续研究的主要对象。(3)通过在相同条件下对花生壳,玉米秸秆和餐厨剩余物进行处理,制备生物炭。以重金属Pb2+和Cd2+为目标污染物,通过水溶液静态吸附实验,结合等温吸附模型和动力学模型,对三种生物炭在水溶液中对重金属的吸附行为进行研究,得出三种生物炭均符合Langmuir等温吸附方程和准二级动力学方程,相关系数(R2)均大于0.99。并且三种生物炭对重金属Pb2+和Cd2+的吸附效果以KBC400最佳,其次是YBC400和PBC400。(4)本文将KBC400,YBC400和PBC400添加到土壤中,研究其对土壤中重金属和植物的影响。通过改进的BCR法对土壤中的重金属进行提取发现,与对照组相比,供试组中重金属可交换态(F1+F2)均存在不同程度的降低,残渣态(F4)升高。并且使用EDTA,HC1提取土壤中的重金属发现土壤中的重金属生物有效性大大降低,并且利用标准毒性浸出方法(TCLP)实验所提取土壤中的重金属均低于TCLP中所规定的限值。得出三种生物炭对重金属Pb和Cd的固定效果以KBC400最佳,其次是YBC400和PBC400。(5)通过盆栽实验表明,KBC400,YBC400和PBC400三种生物炭的添加均能够降低重金属对植物的危害,并使得植物的生物量有所增加,植物体内的抗氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD)含量也随着三种生物炭的添加而降低,叶绿素的含量逐渐升高,其中以KBC400效果最为明显,其次是YBC400和PBC400。