为了应对全球变暖和气候变化危机,如何进行有效的固碳减排已经成为世界各国发展中的重要议题。生物质作为一种可再生和可持续的资源引起了人们的广泛关注,尤其是将生物质残余物转化为生物炭被认为是一种可同时实现碳封存、废物管理和可再生能源生产的有效途径。但在我国,每年大量产生的农林业生物质残余物却被随意和无序地处置,不仅造成了资源浪费,而且加剧了温室效应和环境污染。因此,将生物质残余物热解制备生物炭被视为是一种很有应用前景的处理技术。但是,目前对于生物炭技术的应用所能达到的固碳潜势及可能带来的环境影响还存在很多争议,在我国背景下对其进行全面的评估和研究更具有重要的现实意义。本文基于生命周期评价（Life cycle assessment,LCA）的基本方法,分析了生物炭制备及应用的全生命周期过程,借助Ga Bi软件量化了其全球变暖潜势（Global warming potential,GWP）、非生物耗竭潜势（Abiotic depletion potential,ADP）、酸化潜势（Acidification potential,AP）、富营养化潜势（Eutrophication potential,EP）和人体毒性潜势（Human toxicity potential,HTP）等多种环境影响类别。同时,调研和统计了我国农林业生物质残余物资源的可利用性现状,阐释了大规模实施生物炭生产及应用的环境效益。主要的研究结果如下:（1）生物炭系统具有显著的固碳潜势,基于1 t农业和林业生物质残余物生产生物炭,可分别实现921.66和1213.38 kg CO2e（CO2-equivalent,二氧化碳当量）的碳封存。抵消燃煤发电过程对所有的环境类别都有最大的积极影响,而生物炭在田间的应用主要贡献了固碳作用,从而缓解了全球变暖潜势。由于较大的物质和能量投入需求,慢速热解成为对各环境类别负面影响最大的过程。（2）对系统中生物质收集的能量消耗、生物质运输的柴油消耗、热解厂的电力消耗等15个参数的敏感性分析表明,生物炭产率,生物炭中的碳或稳定碳含量,生物油的电力转化效率是决定生物炭系统固碳潜势和环境影响的关键参数。在生产实践中应首先考虑优化关键参数以使生物炭系统有更好的环境表现。（3）我国丰富的农林业生物质残体资源可作为生物炭生产的原料储备。经调研与估算,我国每年可利用的农林业生物质残体量约为8.01×108 t,若将热解技术应用于全国各地的生物质残体处理,可达到的年度固碳潜力为7.97×108 t CO2e,占2014年中国净温室气体排放量(111.9×108 t CO2e)的7.12%。在资源分布上,中国中南部和东部地区集中了较多的生物质资源,有较大的生物炭技术应用潜力。（4）综合来看,在我国应用生物炭技术具有环境可行性。对我国生物质残体制备及应用生物炭的环境影响分析表明,其应用除了在非生物耗竭潜势和臭氧层耗竭潜势（Ozone depletion potential,ODP）方面有较小的负面加剧影响,对于海洋生态毒性潜势（Marine aquatic ecotoxicity potential,MAETP）、人体毒性潜势、酸化潜势等都有积极的改善和缓解。本文通过对生物炭应用的潜在固碳能力和综合环境影响的定量化研究评估,揭示了生物炭系统的固碳机制及环境表现,丰富了生物炭固碳研究领域的理论基础,并为生物炭技术的应用实践提供了参考和指导意义。