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生物炭作为一种新兴的炭材料，在生产生活中的应用越来越广泛。本实验以水稻秸秆作为原材料来制作生物炭，采用FeCl3溶液对生物炭进行改性负载铁处理，得到铁改性水稻秸秆生物炭，研究铁改性水稻秸秆生物炭对氮素的吸附效果。 实验通过设置不同的制备温度(200℃、400℃、600℃)来探究不同处理的水稻秸秆生物炭的特性，通过热重分析、扫描电镜分析、红外官能团分析等性质分析方法来探究不同处理的水稻秸秆生物炭在不同制备温度下的理化性质。然后以不同处理的水稻秸秆生物炭为吸附材料，进一步研究铁改性水稻秸秆生物炭在不同浓度梯度和不同生物炭添加量下对硝氮、铵氮和尿素的吸附影响。结果表明: (1)水稻秸秆生物炭具有清晰的孔隙结构，因其高度扭曲和紧密堆积的芳香环结构而形成稳定的碳环，从而使得生物炭具有很好的稳定性。生物炭在热解碳化过程中会保留生物质原有的孔隙结构，生物炭在碳化后会形成很多微小孔洞，导致生物炭具有多孔、较大的比表面积。生物炭表面有着丰富的含氧官能团，官能团组成上主要包含脂肪族和芳香族化合物以及羧基、酚羟基、苯环、羰基、脂族双键等芳香性高的官能团。随着制备温度的增加，水稻秸秆生物炭在400℃时能够完全炭化，400℃和600℃下制备的水稻秸秆生物炭性质比较接近。水稻秆茎生物炭和水稻叶鞘生物炭的特性有所差别，但是差异不是很明显。FeCl3溶液改性的水稻秸秆生物炭其吸附性能要优于未改性的水稻秸秆生物炭。 (2)铁改性水稻秸秆生物炭对硝氮的吸附效果优于未改性水稻秸秆生物炭，高效吸附水体中硝氮的水稻秸秆生物炭的最优制备条件为:热解温度在400℃至600℃;铁改性生物炭的最优条件是pH为7，1mol/L的FeCl3溶液，振荡时间3h;生物炭吸附最优条件为:硝态氮溶液浓度为20g/L，2g的生物炭添加量。生物炭对硝氮的吸附符合Freundlich吸附方程，R2值总体上大于0.9，很好的拟合了吸附方程，说明铁改性极大的提高了秸秆生物炭的吸附性能。 (3)发现铁改性水稻秸秆生物炭对铵态氮的吸附效果要优于未改性水稻秸秆生物炭，高效吸附水体中铵态氮的秸秆生物炭的最优制备条件为:热解温度在400℃至600℃;铁改性生物炭的最优条件是pH为7，1mol/L的FeCl3溶液，振荡时间3h;生物炭吸附最优条件为:铵态氮溶液浓度为2.5g/L，2g的生物炭添加量。生物炭吸附铵态氮的过程更加符合Freundlich吸附方程，大于0.9的R2值表明吸附过程很好的拟合了吸附方程，同时三价铁的改性提高了生物炭对铵态氮的吸附性能。 (4)铁改性水稻秸秆生物炭对尿素的吸附效果要优于未改性水稻秸秆生物炭，高效吸附水体中尿素的秸秆生物炭的最优制备条件为:热解温度在400℃至600℃;铁改性生物炭的最优条件是pH为7，1mol/L的FeCl3溶液，振荡时间3h;生物炭吸附最优条件为:尿素溶液浓度为0.09g/L，2g的生物炭添加量。铁改性生物炭对尿素的吸附符合Freundlich吸附方程，R2值大于0.9，相比于未改性生物炭，铁改性对生物炭的吸附性能有着很好的提升效果。 综上，通过研究水稻秸秆制备的生物炭的理化性质和水稻秸秆生物炭吸附硝氮、铵氮、尿素的实验研究来看，可以选用较高制备温度的铁改性水稻秸秆生物炭作为吸附材料来吸附氮素。制备条件为400℃下的水稻秸秆生物炭，最适的初始溶液浓度（硝态氮溶液浓度为20g/L、铵态氮溶液浓度为2.5g/L、尿素溶液浓度为0.09g/L），吸附硝氮、铵氮、尿素的生物炭添加量小于2g，环境pH为7最为适宜。本实验对水稻秸秆生物炭改性方法的研究不足，还需要进一步的深入探讨，通过研究不同的改性方法提高生物炭的吸附性能。