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近年来，将市政污泥热解制备成污泥生物炭(Sludge Derived Biochar，SDBC)，并将其用于活化过一硫酸盐(Peroxymonosulfate，PMS)降解各种污染物成为一种新的市政污泥资源化处置方式。本文遵循“以废治废”原则，采取富铁固体废弃物赤泥对SDBC进行改性，采用热解法制备SDBC和赤泥改性SDBC(Red Mud-Sludge Derived Biochar，RSDBC)，用于活化PMS降解磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole，SMX)。主要研究内容及结果如下：
(1)最佳反应条件为：SDBC、RSDBC投加量1.5g/L，PMS浓度0.15mM，SMX浓度0.02mM。在最佳反应条件下，SDBC/PMS和RSDBC/PMS两体系对SMX降解率分别为92.1%和82.5%。
(2)不同影响因素对SDBC/PMS和RSDBC/PMS两体系降解SMX影响不完全一致：随温度升高、腐殖酸浓度增大，两体系对SMX降解率都逐渐降低；SDBC在宽pH范围内(2-10)均保持较高活性，RSDBC只有在低pH值下才能保持较高活性；不同无机阴离子对两体系抑制程度也不同，在SDBC/PMS体系中SO42-抑制程度较强，Cl-抑制程度最弱，而在RSDBC/PMS体系中恰好相反。通过回用实验表明RSDBC可回用性比SDBC好，且RSDBC的铁浸出量(0.67 ppm)远小于SDBC铁浸出量(3.07 ppm)。
(3)SDBC/PMS体系通过SO4?-、?OH、1O2三种活性氧物种降解SMX。SO4?-、?OH、1O2由SDBC表面非晶体铁、C=O及石墨碳活化PMS产生，且三者在降解SMX过程中贡献比例基本相同；RSDBC/PMS体系主要通过1O2降解SMX，1O2由RSDBC表面氧空位、C=O及石墨碳活化PMS产生，在降解SMX过程中贡献率达97.67%。除此之外还发现在SDBC/PMS和RSDBC/PMS两体系中部分1O2是由溶解氧转化生成。
(4)在RSDBC/PMS体系中，主要是通过1O2作用于SMX的2C、4C、6C和7N对其进行降解，降解共生成5种中间产物，使用ECOSAR中QSAR模型预测生成的中间产物毒性较低，通过紫花苜蓿种子发芽抑制程度测定此体系残留毒性较小；在SDBC/PMS体系中SMX受SO4?-、?OH攻击使SMX的8S-11N键断裂、氨基硝基化、苯环羟基化、恶唑环开环，再加上1O2攻击SMX的2C、6C和7N，最后共生成13种中间产物，使用模型QSAR预测生成的中间产物毒性，其中TP99和TP198的毒性较大，且此体系残留毒性比RSDBC/PMS体系高。综上所述，RSDBC在实际中可应用性更强。
(1)最佳反应条件为：SDBC、RSDBC投加量1.5g/L，PMS浓度0.15mM，SMX浓度0.02mM。在最佳反应条件下，SDBC/PMS和RSDBC/PMS两体系对SMX降解率分别为92.1%和82.5%。
(2)不同影响因素对SDBC/PMS和RSDBC/PMS两体系降解SMX影响不完全一致：随温度升高、腐殖酸浓度增大，两体系对SMX降解率都逐渐降低；SDBC在宽pH范围内(2-10)均保持较高活性，RSDBC只有在低pH值下才能保持较高活性；不同无机阴离子对两体系抑制程度也不同，在SDBC/PMS体系中SO42-抑制程度较强，Cl-抑制程度最弱，而在RSDBC/PMS体系中恰好相反。通过回用实验表明RSDBC可回用性比SDBC好，且RSDBC的铁浸出量(0.67 ppm)远小于SDBC铁浸出量(3.07 ppm)。
(3)SDBC/PMS体系通过SO4?-、?OH、1O2三种活性氧物种降解SMX。SO4?-、?OH、1O2由SDBC表面非晶体铁、C=O及石墨碳活化PMS产生，且三者在降解SMX过程中贡献比例基本相同；RSDBC/PMS体系主要通过1O2降解SMX，1O2由RSDBC表面氧空位、C=O及石墨碳活化PMS产生，在降解SMX过程中贡献率达97.67%。除此之外还发现在SDBC/PMS和RSDBC/PMS两体系中部分1O2是由溶解氧转化生成。
(4)在RSDBC/PMS体系中，主要是通过1O2作用于SMX的2C、4C、6C和7N对其进行降解，降解共生成5种中间产物，使用ECOSAR中QSAR模型预测生成的中间产物毒性较低，通过紫花苜蓿种子发芽抑制程度测定此体系残留毒性较小；在SDBC/PMS体系中SMX受SO4?-、?OH攻击使SMX的8S-11N键断裂、氨基硝基化、苯环羟基化、恶唑环开环，再加上1O2攻击SMX的2C、6C和7N，最后共生成13种中间产物，使用模型QSAR预测生成的中间产物毒性，其中TP99和TP198的毒性较大，且此体系残留毒性比RSDBC/PMS体系高。综上所述，RSDBC在实际中可应用性更强。