重金属无法被生物所降解,并且可以通过食物链在生物活体内积累,引起各类疾病。目前国内污水厂对水中重金属的去除未设置单独工艺环节,其处理效果、效率较低,且较为被动。马尾松是福建省主要用材树种,每年大量马尾松树皮没有被利用,既浪费天然的植物资源,又给环境造成负担。本课题主要利用马尾松树皮,以氧气为处理气体,对该废弃树皮进行低温等离子体改性处理,通过对重金属离子(Cu2+、Zn2+)进行吸附试验分析,比较改性处理前后树皮粉的吸附性能,探索树皮粉对重金属离子的吸附机理,得到较佳的吸附参数。结果表明:(1)宏观下不同粒径的树皮粉形态稍有差异,100目～120目的树皮粉在水中出现团聚现象,且后者还出现部分树皮细胞被破坏的碎片;微观下树皮主要由短石细胞、筛胞、木栓细胞、韧皮薄壁细胞、韧皮射线薄壁细胞和韧皮纤维细胞构成。树皮粉的密度比水小,易浮于水面,其化学组分中,木质素含量占最大比例,为36.70%,单宁含量为6.08%,苯醇抽提所得的抽出物含量相对较少,表征树皮粉内有机溶剂成分含量较少,抽出含量多的会造成常温下物理吸附减少;(2)低温等离子体处理的较优处理参数为:处理功率100 W,压强40 Pa,时间87 s,通过验证试验,得到其对重金属离子的吸附量分别为吸附Cu2+71.44mg·g-1,Zn2+40.12mg.g-1,与预测值接近,该低温等离子体处理参数可用。通过单因素试验得到树皮粉的较优吸附时间为300 min,对Cu2+吸附的较佳pH为5,Zn2+为6。通过方程拟合,发现伪二级动力学方程与Langmuir等温吸附方程可以较为准确的描述树皮粉吸附的整个过程,且该吸附过程主要为化学吸附且是吸热反应;(3)通过响应面优化得到树皮粉吸附参数的影响模型,且其对Cu2+、Zn2+吸附的拟合模型的相关系数均大于90%。以较佳参数为条件进行试验验证,得到吸附量分别为改性前、后树皮粉吸附Cu2+45.32 mg·g-1、105.11 mg·g-1,改性前、后树皮粉吸附 Zn2+23.31 mg·g-1、69.30 mg·g-1,与预测值接近,表明该模型能较好的描述树皮粉粒径范围、重金属离子初始浓度、树皮粉质量浓度对吸附效果的影响。O2等离子体可能对树皮粉表面存在刻蚀作用,改性前、后树皮粉宏观形貌变化不大,仅在外表面放大倍数为4.5时,观察到改性树皮粉表面阴影部分稍有增加。改性前、后树皮粉的化学组分基本相同,吸附后树皮粉的单宁、木质素含量明显减少,表明单宁、木质素均可以与Cu2+、Zn2+发生螯合反应吸附金属,且改性处理后树皮粉吸附效果增强。树皮粉的傅里叶红外光谱图分析发现羟基、酚羟基、羧基为吸附主要活性基团。酚羟基主要吸附Cu2+,羧基主要吸附Zn2+。树皮粉所含单宁属于缩合类,此类单宁可与Cu2+和Zn2+离子螯合,同时把Cu2+、Zn2+离子从高价态还原至低价态,形成稳定的螯合物。改性后树皮粉比表面积略有增加,即低温等离子体产生的刻蚀效果仅仅存在部分区域。改性后树皮粉O元素含量明显增加。树皮粉吸附Cu2+后,O、H元素含量下降,吸附Zn2+后,C、H元素明显下降。混合重金属溶液中,Cu2+、Zn2+对吸附活性位点互为竞争关系,使吸附量降低,且对Cu2+吸附量的减少比Zn2+严重。树皮粉对重金属离子的解吸率达87%以上,解吸效果较好,改性树皮粉的解析率稍优于未改性树皮粉。