黑碳（black carbon，BC）是由生物质和化石燃料不完全燃烧产生的颗粒，具有较强的污染物吸附能力。有研究表明，对黑碳进行氧化改性处理可使其表面化学性质和表面结构特性发生改变，从而显著影响其吸附性能。本文以松木为原料制备了黑碳，用不同浓度的硝酸对其进行氧化改性，并用红外分析、Boehm滴定、元素分析对其性质进行表征，改性黑碳的比表面积分别用N₂和CO₂吸附进行测定。选取四种具有不同极性的污染物（苯、硝基苯、苯甲醚和异丙苯）作为苯系物的代表，苯酚和Cd（Ⅱ）为重金属-有机物复合体系的代表，研究了硝酸氧化改性对BC性质和污染物吸附行为的影响。首先，研究了不同浓度的硝酸氧化对黑碳组成和表面物理化学性质的影响。N₂吸附（77K）和CO₂（273K）吸附结果都表明氧化能显著减小BC的比表面积，并且CO₂的吸附和脱附曲线更能反应BC的孔特征。Boehm滴定的结果表明，氧化过程中BC引入了大量酸性含氧官能团，元素分析结果和傅里叶转换红外光谱分析测定的结果证明了这一结果。其次，研究了改性BC对苯系物的吸附作用。结果表明：在硝酸的氧化过程中，BC的孔结构被摧毁，比表面积降低，提供给苯系物的吸附位点减少，这是导致苯系物吸附量降低的主要原因。此外，氧化改性为BC所引入的酸性含氧官能团使BC表面的亲水性和极性增强，因而通过氢键在表面结合大量水分子，堵塞微孔。这可能是导致苯系污染物的吸附量随氧化程度的增加而逐渐降低的另一个原因。苯环上取代基的性质对污染物吸附影响很大，加上氢键作用的影响，导致黑碳对四种苯系物吸附能力强弱的顺序为硝基苯>苯甲醚>苯>异丙苯。第三，研究了不同氧化程度BC对苯酚和Cd（Ⅱ）的单独吸附和竞争吸附影响。结果表明：单组份体系中，随着氧化程度的提高，黑碳对苯酚的吸附能力逐渐下降；而表面酸性含氧官能团的增加，使黑碳表面的配位能力增加，对Cd（Ⅱ）的吸附能力增强；苯酚与Cd（Ⅱ）共存时，由于两者的吸附相互独立，Cd（Ⅱ）存在对苯酚的吸附影响不大，但在Cd（Ⅱ）浓度较高时，由于空间效应，会略微抑制其吸附；而苯酚的分子半径较小，对Cd（Ⅱ）的影响甚微。