本文以小麦秸秆为原料，制备了三种重金属离子生物吸附剂：原状小麦秸秆吸附剂（WS）、ZnCl2-微波改性小麦秸秆吸附剂（ZWS）和乙醇-NaOH改性小麦秸秆吸附剂（AWS），并将它们用于吸附去除水中的镉离子。采用扫描电镜和红外光谱分析对制备好的吸附剂进行了结构表征，通过振荡吸附实验探讨了吸附剂投加量、溶液初始pH值、吸附时间、温度和镉离子浓度对吸附的影响，研究了三种吸附剂对镉离子的吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学参数，并查明了以HCl为解吸剂解吸再生三种吸附剂的效果。对三种小麦秸秆生物吸附剂的表征研究结果表明：WS的表面结构粗糙，并存在许多可以用于吸附的官能团，显示原状小麦秸秆具有一定的吸附重金属离子的潜力；改性后的产物ZWS和AWS不但较WS有更大的比表面积，并且其羟基、羰基等官能团也发生了不同程度的变化，这些都使得这两种改性吸附剂对重金属离子的吸附能力增强。振荡吸附实验结果表明：随吸附剂投加量的增加，WS、ZWS和AWS对Cd2+的去除率逐渐增大而吸附量逐渐减小，其最佳投加量分别为6g/L、4g/L、6g/L；溶液初始pH值对WS、ZWS和AWS吸附Cd2+的效果有显著影响，最适初始pH值分别为7.0、6.0和5.07.0。在293K到313K范围内，三种吸附剂对Cd2+的吸附量随温度升高而增大，其热力学参数说明它们对Cd2+的吸附过程均为自发、熵增的吸热过程；在实验的浓度范围内，三种吸附剂对Cd2+的吸附量随溶液Cd2+浓度升高而增大，直至达到饱和。吸附动力学研究结果表明：WS对Cd2+的吸附仅符合准二级动力学模，吸附60min即可达到平衡；ZWS对Cd2+的吸附符合准一级动力学模型和准二级动力学模型，吸附在120min左右达到平衡；AWS对Cd2+的吸附符合准一级动力学模型和准二级动力学模型，且准二级动力学模型的拟合效果更佳，吸附在45min内便达到平衡。吸附等温线研究结果表明：WS对Cd2+的吸附符合Langmuir和Freudlich模型，并且Langmuir模型的拟合结果更佳，三种温度下（293K、303K、313K）的饱和吸附量分别为16.393、17.544和17.857mg/L；ZWS对Cd2+的吸附仅符合Langmuir模型，三种温度下的饱和吸附量分别为62.500、64.935和67.568mg/L，较WS分别提高了281.3%、270.1%和278.4%；AWS对Cd2+的吸附仅符合Langmuir模型，三种温度下的饱和吸附量分别为20.000、20.833和21.739mg/L，相对于WS分别提高了22.0%、18.7%和21.7%。吸附剂再生实验结果表明：吸附了Cd2+的WS、ZWS和AWS可以用0.1mol/L HCl解吸再生，解吸率均大于95%；解吸再生后三种生物吸附剂的吸附性能均有所下降，下降幅度顺序为：WS＞ZWS＞AWS。
