目前,农田耕种中以生物粪便作为肥料仍是较为经济实惠的施肥手段,且较为普遍。由于高剂量Cu、Zn作为添加剂在畜禽饲料中的大量使用,导致规模化养殖场中,畜禽排泄物的Cu、Zn含量普遍较高,因此畜禽粪便作为肥料进行农田土壤施肥,可能会造成农田土壤重金属Cu、Zn污染,对农作物产品的质量造成影响,并最终影响人类的健康。有研究表明,生物炭可能对土壤中Cu、Zn具有不同程度的钝化作用,但在畜禽粪便施用条件下,添加生物炭对土壤环境中Cu、Zn的有效性影响研究报道较少。本论文测定了稻壳生物质炭的理化性质,通过水培实验研究了生物炭对Cu、Zn污染条件下小麦发芽和生长的影响,通过盆栽试验探讨在畜禽粪便使用条件下生物炭对土壤中Cu、Zn迁移转化的影响,从而探明生物炭对重金属的迁移转化的影响。本研究对农田耕种过程中,过量施用畜禽粪便后对环境造成的重金属污染修复提供了理论依据,为生物炭在重金属污染土壤修复的应用提供理论基础。具体的研究结果如下:(1)生物炭的理化性质实验结果表明:生物炭的pH为8.45,灰分为64.43%,比表面积为16.33 m2·g-1,阳离子交换量(CEC)为13.75 cmol·kg-1,Ca2+和Mg2+是稻壳秸秆中的主要交换性盐基离子,总酸度为279.38 cmol·kg-1,含量最高的为酚羟基,为171.88 cmol·kg-1,具有吸附重金属离子的能力,能为吸附重金属提供活性位点,吸附效果较好,且通过电镜扫描发现,实验所用生物炭分层现象很明显,层状结构厚度较小,孔隙分布均匀。(2)生物炭对Cu、Zn污染条件下小麦种子发芽的水培实验结果表明:随着生物炭含量的增加,小麦种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、芽长、根长和叶绿素含量都有显著的增加,且随着生物炭含量的增加,小麦幼苗叶片中CAT、SO D、POD等酶活性出现一定降低,说明生物炭的添加可以减缓重金属对种子发芽的毒性作用。通过对比不同含量生物炭对三种不同重金属溶液污染条件下,小麦的各项生理生化指标的变化,得出生物炭对重金属混合溶液污染条件下小麦幼苗的影响最为显著。(3)生物炭对畜禽粪便施用土壤中小麦幼苗生长影响的盆栽实验结果表明:5%含量生物炭的添加可以减少猪粪和鸡粪施用土壤中Cu的可交换态含量,分别为0.67%和0.76%,5%含量生物炭的添加可以减少猪粪和鸡粪施用土壤中Zn的可交换态含量1.98%和3.91%,同时增加了土壤中其它形态Cu、Zn的含量。添加生物炭的盆栽实验中,小麦地上部与地下部的长度以及生物量均出现显著增加,对根长的促进率可达到47.65%;同时小麦地上部与地下部Cu、Zn含量也出现显著降低。对于不同粪便,猪粪给环境中带进的重金属的量大于鸡粪,因此添加猪粪的土壤种植出的小麦地上部与地下部重金属含量均高于添加鸡粪的土壤。