中国具有丰富的农用秸秆资源，但是其中大量的农用秸秆没有得到合理利用，而是直接被丢弃或者焚烧，导致很多环境污染和安全事故问题。并且水体中过多的硝酸根、磷酸根等阴离子能够引起对人体健康的危害以及严重的水体富营养化问题，因此本文在概述农用秸秆的综合利用和水中硝酸根、磷酸根去除技术的基础上，通过将农用秸秆与环氧氯丙烷和二甲胺发生交联、叔胺化反应，研制出能够高效去除水中硝酸根、磷酸根的阴离子交换剂，并对其对水中硝酸根、磷酸根的去除效果进行了研究。本研究将纤维素改性方法应用于农用秸秆的改性，以环氧氯丙烷作为醚化剂，在吡啶的催化作用下，与二甲胺发生交联反应，通过接入叔胺基团，改变农用秸秆的表面电性和对水中硝酸根、磷酸根的去除性能。在不同物料投加量、反应温度和反应时间等条件下，将农用秸秆改性研制出了一系列阴离子交换剂，并且以改性后农用秸秆对硝酸根、磷酸根的去除效果为指标，确定了最佳改性条件并得到了最佳改性产物；利用多种化学方法和现代分析技术，如扫描电镜技术、BET-N₂吸附法、微电泳测定技术、元素分析技术和X射线衍射技术等，对改性前后农用秸秆的结构形貌、比表面积、表面电荷、组成元素和结晶性进行了表征。结果表明在农用秸秆的改性过程中，物料配比、各反应阶段的反应温度和反应时间等都是影响改性效果的较为关键的因素，因此改性过程中要严格控制改性条件。农用秸秆在改性后，部分物理化学性质发生了很大的变化。在结构形貌方面，改性后秸秆表面更加光滑，并且沿纵向出现很多空腔；在表面电性方面，改性前秸秆表面带负电荷，改性后秸秆表面带正电荷；在元素含量方面，改性后秸秆的含氮量大约是改性前的10倍。本研究还在实验室内通过静态吸附法对改性农用秸秆对模拟水中硝酸根、磷酸根的吸附效果进行了详尽的研究。结果表明改性小麦秸秆和改性玉米秸秆对硝酸根、磷酸根的吸附规律一致。与改性前农用秸秆相比，改性后农用秸秆对水中硝酸根、磷酸根的吸附量大大增加。改性农用秸秆有较宽的投加量范围，能保证对硝酸根、磷酸根良好的去除效果。改性农用秸秆对水中硝酸根、磷酸根的去除效果受pH的影响比较大，随pH的升高，去除率增大。去除效果受温度的影响较小，这使得改性农用秸秆在实际应用中能够免受季节的限制。改性后农用秸秆对阴离子的去除速度很快，在50 min内即可完成整个吸附过程，达到吸附平衡。改性后农用秸秆通过秸秆骨架上带正电的叔胺基团与水中阴离子的静电力作用发生吸附，为物理吸附。