我国水体和土壤重金属污染严重,农业生物质废弃物的处理与处置不合理,因此研究利用农业生物质废弃物热裂解生产的生物炭对水体中重金属的吸附和对土壤中重金属的稳定化具有深刻的意义和应用前景。本研究首先对滇西某铅锌冶炼厂下游区域重金属污染情况进行了调查,结果表明该区域主要污染重金属为Cd和Zn。采用慢速限氧热裂解法（300℃,700℃）将动物粪便牛粪及植物残渣核桃壳裂解为生物炭并对其吸附水体Cd、Zn和稳定化土壤Cd、Zn性能进行测定,最后借助现代仪器分析手段揭示其修复机理。主要研究结果如下:对滇西某铅锌冶炼厂下游区域重金属污染状况的调查结果表明,研究区表层土壤重金属污染以Cd重污染,Zn、Cu轻污染为主,地表水和地下水污染以Cd污染为主;从空间分布来看,土壤高浓度Cd和Zn点位主要分布在近冶炼厂区域;从垂直分布来看,剖面表层土壤Cd和Zn已明显积累,随着采样深度的增大,Cd和Zn浓度逐渐降低;内梅罗综合污染指数评价、地积累指数评价和潜在生态风险评价结果均表明该区域已受到严重的Cd污染,健康风险评价显示该区域土壤中的Cd对暴露人群有显著的潜在健康风险。评价结果综合说明,该区域受到不同程度Cd、Zn污染。为有效去除水溶液中Cd²⁺和Zn²⁺,以牛粪和核桃壳为原料,在不同热解温度下制取生物炭,采用等温吸附法和动力吸附法研究生物炭对水溶液中Cd²⁺和Zn²⁺的吸附效果和动力学特性,通过生物炭吸附前后的XRD和FTIR表征对比,探究其吸附机理。结果表明:生物质原材料的种类和热裂解温度是影响生物炭吸附效果的两大因素,牛粪生物炭比核桃壳生物炭吸附效果好,700℃制备的生物炭比300℃制备的生物炭吸附效果好;生物炭对Cd²⁺和Zn²⁺的吸附符合Langmuir方程;700℃制备的牛粪生物炭（DM700）对Cd²⁺和Zn²⁺的吸附性能最佳,饱和吸附量分别为117.5 mg·g^-1和59.4 mg·g^-1,其吸附过程由快速吸附和慢速吸附两个阶段组成,符合准二级动力学方程;吸附机理主要是生物炭中的羟基和羧基与Cd²⁺、Zn²⁺间发生离子交换和络合反应,Cd²⁺、Zn²⁺被吸附后进一步生成CdCO₃和Zn₃（PO₄）₂沉淀。这说明,DM700具备作为水溶液中Cd²⁺、Zn²⁺吸附剂的潜力。生物炭钝化修复土壤Cd和Zn试验结果显示,滇西某铅锌冶炼厂周边Cd、Zn高污染土壤经生物炭修复后,土壤pH值升高,Cd和Zn的CaCl₂提取有效态含量降低。BCR法连续提取结果表明,Cd和Zn的酸提取态逐渐向可还原态、可氧化态和残渣态转化。其中,DM700修复Cd和Zn效果最佳,加入5%（w/w）DM700生物炭修复后土壤pH值从5.84升至8.15;土壤Cd、Zn的CaCl₂提取有效态浓度分别降低了99.6%和99.7%;Cd的酸提取态降低了13.8%,可还原态、可氧化态和残渣态分别增加了5.5%,0.6%和7.7%;Zn的酸提取态降低了30.6%,可还原态、可氧化态和残渣态分别增加了21.8%,1.7%和7.1%。这说明,DM700是一种理想的土壤重金属Cd、Zn的稳定化修复材料。综上所述,生物炭因生物质原材料和热解温度的不同,其环境效应也有所不同。其中,700℃制备的牛粪生物炭可以有效的吸附水体中的Cd和Zn,且对污染土壤中Cd和Zn的稳定化效果最为显著。本研究为生物炭去除水中重金属的和土壤重金属污染的修复提供了理论依据与应用参考。