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目前我国的江河湖库等淡水水域正在普遍遭受的不同程度的富营养化污染，主要是由于人类自身活动导致的在短时间内排放含有大量氮磷的污水引起。本论文分别制备了针对磷、氨氮吸附的有机插层类水滑石(Layered double hydroxides，LDHs)和沼渣生物炭(biochar)，详细研究了两者的吸附机理，并针对沼液中的磷和氨氮进行了吸附应用，以期在高效去除氮磷的同时，回收利用资源。本研究的主要内容如下: 1.采用双滴法合成了均苯四甲酸插层的锌铝类水滑石（Zn2Al-PMA-LDHs），并确定其结构通式为[Zn0.68Al0.32(OH)2](PMA)0.08·0.3H2O。在pH=3-9的混合模拟污水中，Zn2Al-PMA-LDHs对其中的磷都有超过90％的吸附选择性，全面超过普通未插层锌铝类水滑石(Zn2Al-Cl-LDHs)。尤其在中性条件下，Zn2Al-PMA-LDHs对磷的吸附选择性和吸附量更是分别达到了97.42％和64.79mg/g，而Zn2Al-Cl-LDHs分别只有38.26％和31.50 mg/g。通过FT-IR和XPS表征推断的吸附机理表明，Zn2Al-PMA-LDHs对磷具有很高的吸附选择性是因为其具有不同于普通LDHs离子交换的吸附机理，而是其层间PMA羧基上C=O中O原子与H2PO4-和HPO42-上-OH之间存在氢键作用，并且-OH作为氢键供体，解离态羧基上的O原子作为氢键受体。故H2PO4-和HPO42-可以通过氢键作用被Zn2Al-PMA-LDHs识别并优先吸附。 2.将以上两种LDHs吸附材料应用于沼液中磷的吸附去除，结果表明Zn2Al-PMA-LDHs对沼液中磷的吸附性能同样优于Zn2Al-Cl-LDHs。当吸附剂用量为0.1 g/L时，其对沼液中磷的吸附量达到40.31 mg/g，较Zn2Al-Cl-LDHs提高了约248％。Zn2Al-PMA-LDHs经0.1 mol/L NaOH溶液的解吸率为60％～80％，经过4个循环周期后，其对沼液中磷的吸附量仍能达到首次吸附量的70％左右。Zn2Al-PMA-LDHs吸附磷是一个快速平衡、吸热、熵增、自发的过程，吸附动力学符合准二级动力学模型，吸附等温线符合Langmuir模型。 3.通过绝氧热解法，以KOH为活化剂，制备了以猪粪沼渣和秸秆沼渣为原料的生物炭(BC-PM，BC-ST)，两者产率分别为48.51％和35.15％，碳含量分别为15.75％和37.57％，灰分含量分别为62.93％和49.67％。BET分析表明，BC-PM的比表面积为167.88 m2/g，BC-ST的为260.21 m2/g。同时SEM表征分析发现，BC-PM表面粗糙但无明显孔结构，而BC-ST表面有明显的孔结构。在模拟污水中，BC-PM普遍比BC-ST拥有更好的氨氮吸附性能。结合SEM-EDX和FT-IR表征分析推断的吸附机理研究表明，生物炭的C含量、孔结构等性质并不是决定其氨氮吸附性能的关键，生物炭的灰分才是主要因素，其中SiO2的吸附作用和离子交换作用是BC-PM和BC-ST共有的主要吸附机理，碳酸盐矿化物作为BC-PM特有的氨氮额外吸附位点，对氨氮吸附的作用较小。 4.将BC-PM和BC-ST应用于沼液中氨氮的吸附去除，结果表明BC-PM同样较BC-ST有更优异的氨氮吸附性能。BC-PM和BC-ST对沼液中氨氮的吸附动力学曲线都较符合Elovich方程;吸附等温线都较符合Langmuir模型，最大吸附容量分别为48.89 mg/g和28.86 mg/g。 本文通过LDHs有机插层的方法设计并制备了对磷具有高选择性的Zn2Al-PMA-LDHs，并以沼渣为原料制备了对氨氮具有较高吸附性能的生物炭。详细解释了两者的吸附机理，系统研究了两者在模拟污水和实际沼液中的吸附性能，为高效、经济氮磷吸附剂的制备、污染处理、资源回收利用提供一定的借鉴。