近些年来,工业化和城镇化急速发展,使得大量的重金属污染物进入了水环境,引发了一系列的安全问题。传统的处理方法虽然会对重金属污染现状有一定的缓解,但是它们成本高、效率低下,更严重的是会在处置过程中产生大量难处理的化学污泥,造成后续的处置问题。目前,天然纤维素及其改性材料的研究引起了广泛的关注。小麦秸秆是一种农业副产物,拥有着丰富的纤维素资源,蕴藏着大量的羟基、羧基、氨基、酚醛树脂等官能团,因此对重金属具有潜在的吸附力。将小麦秸秆用于重金属离子的吸附去除为以废治废,节约能源,保护环境开辟了一条新的思路。本论文研究了原状小麦秸秆（NS）对重金属Pb²⁺和Cu²⁺的吸附效果及吸附特征,并在此基础上利用有机酸乳酸（0.3LANS）或者聚谷氨酸（0.1PANS）对原状小麦秸秆进行改性处理,同样将其应用于对重金属Pb²⁺和Cu²⁺的吸附过程中。乳酸和聚谷氨酸改性小麦秸秆对Pb²⁺和Cu²⁺的吸附效果相似,均是在pH为5-5.5处达到最佳状态,有机酸改性剂对Pb²⁺吸附速率高于对Cu²⁺的吸附,且吸附去除率也明显高于对Cu²⁺的吸附,分别是0.1PANS在30min内对Pb²⁺的最大去除率是99%,90min内对Cu²⁺的最大去除率达到75%;0.3LANS在60min内对Pb²⁺的最大去除率达到96%,Cu²⁺是在120min内达到73%。两种改性吸附剂对Pb²⁺和Cu²⁺离子的吸附均适合用Langmuir模型进行解释,由此计算出的最大吸附量分别是:对铅,0.3LANS—51.493mg/g,0.1PANS—52.083mg/g,对铜,0.3LANS—49.358mg/g,0.1PANS—50.651mg/g;均在35℃时达到最佳状态,说明改性小麦秸秆对Pb²⁺和Cu²⁺离子的吸附是吸热反应,升高温度利于反应的进行。动力学结果表明,两种改性吸附剂对Pb²⁺和Cu²⁺的吸附均适合用准二级动力学模型进行拟合,由此证明吸附主要是化学吸附。红外图谱结果表明有机酸改性之后在3418cm^-1、1633cm^-1和1383cm^-1处的强度明显增强,形态变宽,表明羧基和羟基成功引入到麦秸中促进吸附。本论文在300℃条件下对小麦秸秆进行热解炭化,制备小麦秸秆生物质炭（CS）用于对重金属Pb²⁺和Cu²⁺的吸附研究。结果表明,CS的在投加量为0.5g（即有机酸改性剂投加量的一半）时即可达到吸附平衡,Pb²⁺去除率达到99%,Cu²⁺为85%。CS对重金属Pb²⁺和Cu²⁺的吸附依旧符合Langmuir模型和准二级动力学模型,但是其对Cu²⁺的等温吸附过程也适合用Freundlich模型进行分析。从等温方程拟合的数据得知,CS对两种离子的吸附容量明显高于有机酸改性剂,CS对铜的吸附是0.3LANS和0.1PANS的1.7倍,对铅的吸附是3倍。红外谱图分析了CS吸附铅离子前后的官能团变化,结果表明羧基、羟基等含氧官能团在吸附之后均发生了一定的偏移,且透光度发生变化,由此证明这些含氧官能团在吸附过程中起到主要的作用。为了适应工业废水的实际情况,本论文在Pb²⁺和Cu²⁺共存的环境中研究竞争吸附的影响,结果表明,三种改性剂对Pb²⁺的选择性均大于Cu²⁺。