中国是一个农业人口大国,每年产出大量的农林秸秆,是一种可循环利用的资源,长期以往对农林废弃物的随意处置或者肆意焚烧给环境带来了巨大的挑战。随着环境科学、农业科学和能源科学的发展,对秸秆废弃物利用的思考,成为当今社会广泛关注的热点问题。在过去的几十年里,我国经济化、工业化以及城市化的水平也不断提高,工业活动指数增长,导致水体污染危害人类生活和自然环境的问题日益激增,已经引起了广泛的关注。由于重金属具有流动性、剧毒性、易生物富集的特点,工业排放重金属废水会导致水体和土壤中的重金属污染日趋严重,带来严重的生态和人群健康风险。传统的处理水体污染方法包括化学沉淀、过滤、化学和离子交换、电化学处理、吸附和蒸发,用于固定水溶液和土壤中的金属离子的方式多种多样。利用生物炭吸附固定或去除环境中的重金属是一种操作简单、成本低且效果好的方法,然而常规方法制备的生物炭吸附能力有限,不能满足水体和土壤等环境治理的需求。通过改性的方式提升生物炭吸附重金属的能力尤为重要。本文以富硒秸秆农林废弃物为资源化利用及制备改性生物炭吸附重金属进行探讨。探索碱改性和球磨相结合,是一种新型的改性技术,能够很好的提高生物炭的孔径,为生物炭吸附重金属镉提供了更优方案。以水稻富硒秸秆作为生物炭原料制备改性生物炭,通过水体中重金属镉的吸附实验优化了制备参数,并结合材料表征探究其吸附机制,试验结果如下:（1）以富硒秸秆为原料,利用先浸渍后热解的方法制备了氯化钙改性生物炭,通过研究热解时间、热解温度、粒径、氯化钙浓度、产率等影响生物炭性质的因素来筛选出对重金属镉吸附量最佳的参数。吸附实验结果表明最佳参数为:热解温度为700℃和600℃、氯化钙浓度为1.5 mol·L-1、秸秆粒径为100目、浸泡时间为24 h、热解时间为1 h的生物炭对镉的吸附能力最强,吸附率均为100%。（2）氯化钙改性制备富硒秸秆生物炭结果表明,在两个热解温度下,由700℃热解产生的生物炭（BC700）比由600℃热解产生的生物炭（BC600）具有更好的吸附效果。吸附结果表明生物炭对重金属镉吸附的最佳初始溶液p H值为5。用动力学和等温吸附模型来预测氯化钙改性生物炭对Cd2+的吸附情况,拟合结果显示动力学方程符合拟二级动力学,等温吸附模型符合Langmuir吸附模型。通过批量吸附实验及表征结果分析表明,静电吸附、离子交换和含氧官能团（OFG）的络合被证明是主要的吸附机制。（3）在热解温度为700℃热解时间为1 h的条件下制备了富硒秸秆清水浸渍生物炭、KOH改性生物炭和KOH改性联合球磨处理的生物炭,分别命名为QS 700、KBC和KBC-QM三种生物炭做吸附试验,结果表明球磨生物炭拥有更快的吸附动力学（5 min）和对Cd2+具有显著的吸附能力(最大吸附容量为395.5 mg·g-1)。Freundlich模型和拟二级模型较好地描述了吸附过程。吸附过程包括快速吸附和缓慢吸附,Cd2+的吸附速率受化学反应的控制。吸附机理主要包括官能团络合、Cd2+-π相互作用和沉淀。球磨改性生物炭在修复Cd2+污水方面具有很大的潜力,对提高生物炭在Cd2+环境修复中的应用具有重要意义。