生物炭是生物质（含碳量丰富的生物有机材料）在低氧条件下经过高温热裂解后所生成的稳定固态产物。由于具有固碳、提高土壤肥力以及提高污染物吸附量等优点，生物炭的应用成为日益受到关注的研究。生物炭具有比表面积大、含碳量高的特点，使其成为典型的吸附剂，在土壤中添加少量生物炭可使农药的吸附量大大增强，而且降低农药的生物有效性。然而，生物炭对土壤中有机污染物尤其是农药的环境行为归趋的影响机制尚不明确。此外，生物炭理化性质对其吸附能力影响的研究也鲜有报道。因此，论文围绕生物炭开展了稻壳生物炭对氟磺胺草醚吸附-解吸、淋溶和降解行为的影响以及不同量稻壳生物炭添加土壤中氟磺胺草醚对玉米和蚯蚓的生物有效性的研究;探讨了生物炭添加土壤老化过程对氟磺胺草醚吸附-解吸、淋溶和生物有效性的影响;并考察了6种不同理化性质生物炭的吸附能力大小及其关键影响因素。主要研究结果如下:　　(i)通过向室内5种不同农业土壤中添加不同量的生物炭(0.5％、1％、2％，w/w)，研究了其对氟磺胺草醚吸附与淋溶的影响。结果表明，吸附-解吸数据符合Freundlich模型。随着生物炭添加量由0％(w/w)上升至2％(w/w)，氟磺胺草醚相应的吸附系数从0.59-0.99增至8.02-22.23，并且其吸附量与生物炭的添加率有显著相关性(r＞0.992，P＜0.01)。同时，当生物炭的添加量为2％(w/w)时，渗滤液中氟磺胺草醚浓度最低(21.4％)。此外，土壤中氟磺胺草醚的吸附系数（Kfads）与相应土柱中氟磺胺草醚吸附总量呈正相关(r=0.990，P＜0.01)，与渗滤液中氟磺胺草醚百分比含量呈负相关(r=0.987，P＜0.05)。　　(ii)选取一种典型农业土壤，研究了氟磺胺草醚的消解动态及其对玉米和蚯蚓的生物有效性。结果发现，随着生物炭添加量由0％(w/w)增至2％(w/w)后，氟磺胺草醚相应的半衰期由34 d延长至160 d，这表明土壤中添加生物炭可显著延长氟磺胺草醚的降解。此外，在未添加生物炭土壤中玉米株高随着氟磺胺草醚浓度的增加而显著降低，如土壤中氟磺胺草醚添加浓度为0.8mg/kg时，玉米株高比对照降低了42％。生物炭可降低孔隙水中氟磺胺草醚浓度，因此施用生物炭可显著降低土壤中氟磺胺草醚对玉米植株的毒性。当土壤中生物炭添加量为2％(w/w)时，玉米植株和土壤孔隙水中氟磺胺草醚残留浓度分别降低至对照处理的0.29％和0.28％-45％。同时，氟磺胺草醚对蚯蚓的生物有效性也得到了类似的结果。当土壤中生物炭添加量为2％(w/w)时，蚯蚓体内和土壤孔隙水中氟磺胺草醚残留浓度分别降至对照处理的0.38-45％和0.47％-0.50％。　　(iii)通过测定氟磺胺草醚在土壤中的吸附-解吸、淋溶以及对玉米的生物有效性，研究了老化过程对生物炭添加土壤的诱导效应。不同量谷壳生物炭(0.5％、1％、2％，w/w)添加土壤，分别老化0、30、90、180天后，发现随着生物炭添加量的增加，氟磺胺草醚的吸附量是未添加生物炭的4-26倍，但随着老化程度的加深，生物炭的吸附量也在逐渐降低。氟磺胺草醚在0.5％-2％(w/w)生物炭添加土壤老化0d后的吸附系数为1.9、3.9和12.4，老化1、3和6个月后相应的吸附系数分别降至1.36-4.16、1.13-2.78、0.95-2.31。此外，老化180d后，氟磺胺草醚的解吸量、淋溶量以及生物可利用量仍较高，这是由于土壤微生物和土壤微小颗粒进入生物炭内部空隙，从而导致其空隙结构的改变，减少了生物炭的表面积，而生物炭表面则正是有机污染物表面吸附的主要位点。值得注意的是，虽然生物炭在短时间内可有效的吸附氟磺胺草醚，但生物炭添加土壤老化6个月后其吸附容量仍然是未添加生物炭土壤的2.5-5倍。　　(iv)通过氟磺胺草醚在6种不同生物炭（稻秆B1、软木B2、椰壳B3、硬木B4、坚果壳B5、竹子B6）添加土壤中的吸附-解吸和淋溶实验来探讨生物炭理化性质对其吸附行为的影响。结果表明:氟磺胺草醚在硬木生物炭(2％，w/w)添加土壤中的吸附系数最高（Kfds=20.675），主要归因于硬木生物炭具有最大的比表面积（331.7 m2/g）及最低可溶性有机碳含量(0.43％)。相反，氟磺胺草醚在稻秆生物炭(2％，w/w)添加土壤中的吸附系数最低（Kfads=16.641），主要是由于稻秆生物炭比表面积最低（63.1 m2/g）及可溶性有机碳含量最高(3.67％)。然而，在解吸实验中，软木和坚果壳生物炭（与B1生物炭相比具有较高的比表面积与较低的pH值）添加土壤中氟磺胺草醚的解吸系数最低，主要是由于这两种生物炭具有较小的微孔体积/总孔体积比（MPV/TPV）。此外，氟磺胺草醚在B2与B5生物炭添加土壤中的吸附是可逆的。氟磺胺草醚在土柱中的淋溶实验结果与解吸实验结果趋势一致。因此，生物炭比表面积以及可溶性有机碳含量是影响生物炭吸附能力的关键因素，而微孔体积/总孔体积比（MPV/TPV）是影响解吸与淋溶的重要因素。