生物炭是农林废弃物在限氧条件下低温热解形成的一种功能化环保材料，其优良的吸附性能、丰富的原料来源和低廉的价格特征吸引了越来越多研究者的广泛关注，已经成为国内外的热点研究领域和前沿研究课题。但是目前国内外关于生物炭环境生态效应的研究报道主要集中在土壤改良及其污染治理，还未见生物炭治理 H2S的研究报道。本文在研究设计生物炭规模化制备装置及其性能调控的基础上，采用傅立叶红外光谱分析、热解动力学等方法，以香樟树枝、竹子、稻壳等典型农林废弃物为研究对象，开展了农林废弃物及其炭化条件对生物炭性能影响的研究；在此基础上，采用分子生物学和微生物富集培养与固定化技术，系统研究了从活性污泥中筛选出的QF1菌株固定化生物炭对H2S的吸附与脱除机理。论文对于农林废弃物的资源化利用、生物炭规模化生产和H2S恶臭气体的有效治理具有重要的理论和现实意义，主要研究结果如下：　　1.同一热解时间内，微波、自燃和电热解制备的生物炭表面pH值均呈碱性特征，制备的稻壳生物炭产率分别为47.97％，61.66%和67.75%；对基于热自燃理论设计的三段式炭化炉研究表明，生物炭原料含水量增大会延长炭化炉炭化时间，降低炭化效率，进氧量是调控炭化炉内热解温度，提高炭化效率的一个重要参数。　　2.炭化炉内生物质炭化热解温度时空变化特征研究表明，随着炭化时间的延长，各层的热解温度逐步上升，上升速率表现为中层＞下层＞上层；炉内空间温度变化呈自下而上逐渐降低的特征，表现为下层＞中层＞上层；进氧量是调控炭化炉下层和上层热解温度的主要因素，其中，对下层温度的调控作用最大，中层温度最小。　　3.热解温度对不同粒径生物炭产率、比表面积和灰分含量影响研究结果表明，100℃～500℃热解温度范围内，不同粒径生物炭均表现为随着温度的提高，产率逐渐降低，比表面积增大，灰分含量呈线性上升。其中，试验热解温度范围内，由香樟树枝、竹子和稻壳制备的生物炭平均产率分别下降了67.13%、66.72%和49.62%，表现为香樟树枝＞竹子＞稻壳；三种生物炭比表面积的变化与大小依次为：稻壳＞竹子＞香樟树枝，灰分含量则呈显著线性上升关系。　　4.生物炭表面傅里叶红外光谱（FTIR）特征及其 pH特性形成机理分析研究表明，稻壳、香樟树枝和竹子生物炭表面pH特性与COO，OH和COH有机碱性基团有关。当热解温度在400℃和500℃的时候，三种生物炭的碱性与其表面存在的COO官能团和OH等其他官能团发生酯化或脱水等化学反应有关，其中，500℃热解温度条件下，表面pH超过10的强碱性稻壳和竹子生物炭中存在COH振动峰。　　5.采用阿伦尼乌斯（Arrhenius）方程，计算相同升温速率下三种生物质热解反应活化能和频率因子的大小依次为香樟树枝>竹子>稻壳。　　6.随着热解温度的提高，生物炭对H2S的穿透与饱和时间延长，不同类型生物炭对H2S的最大穿透和饱和时间依次为稻谷和竹子生物炭＞香樟树枝生物炭。不同粒径大小生物炭吸附H2S的穿透与饱和时间依次为小粒径＞中粒径＞大粒径。　　7.400℃和500℃热解制备的小粒径香樟树枝、竹子和稻壳生物炭对H2S的穿透和吸附饱和时间均比市售的果壳活性炭长，活性炭对H2S吸附曲线的斜率比生物炭大，容易达到饱和，这与生物炭和活性炭的表面pH值有关。其中，果壳活性炭的表面pH值最低，对H2S的吸附容量为28.21mg/g，稻壳生物炭表面pH值最高，对H2S的吸附容量最大，达到382.71mg/g。四种炭材料对H2S吸附容量的大小为稻壳SRB500>竹子SBB500>香樟树枝SCB400>果壳活性炭AC。Yoon-Nelson模型的拟合结果表明，稻壳SRB500生物炭固定床层吸附H2S的饱和常数和速率常数分别为50%和0.0083。　　8.采用富集培养法，从活性污泥中筛选出1株脱硫菌株QF1，经16SrDNA测序鉴定为壤霉菌(Agromyces)，属革兰氏阴性、好氧异养菌，有鞭毛，最适pH为中性至弱碱性；不同生长条件研究结果表明，菌株最适宜的摇床转速为200r/min，生长温度为30℃；对硫离子的最大去除率为34.78%。　　9.生物炭吸附动力学研究表明，Michaelis-Menten方程加以分形修正后，可以很好表征生物炭吸附与H2S浓度的关系，三种生物炭对H2S的最大去除速率Vm、饱和常数Ks、最终和最大去除力依次为：稻壳＞竹子＞香樟树枝。包埋法和吸附法固定化菌株QF1对H2S的平均去除效能分别为92.67%和90.57%，两种固定化方法对H2S的去除效能均能维持在80%以上，且包埋法对H2S的去除效率优于吸附法。