本发明属于水体底泥修复技术领域，具体涉及一种生物炭基复合材料及其制备方法与应用。所述生物炭基复合材料的制备方法包括：以脱水水生植物为原料，对其进行铝盐改性、烘干及无氧热解处理；其中：所述脱水水生植物的尺寸为：长度6‑8mm，宽度≤8mm；所述铝盐中Al3+与所述脱水水生植物的质量比为(0.1‑0.2)：1。本发明利用生物质炭骨架的多孔结构与铝氧化物的活性相结合，所得复合材料具有多孔、高比表面积、强亲水性、高活性等特点，对多种污染物均有较好吸附固定效果的复合材料，且由于炭基材料为废弃生物质，大大降低修复材料的原料成本。