随着现代工农业生产的迅速发展,土壤重金属污染已成为全球范围内最严重的环境问题之一。常用的土壤重金属修复技术中,异位修复机械成本较高,原位淋洗修复则存在二次污染的问题,不利于土壤生态功能的恢复与后续利用。本文以改性苎麻非织造材料配合原位淋洗方式,探讨该方式如何高效低成本的解决土壤重金属污染问题且能有效减少修复过程中产生污染的工艺与机理。论文中首先以苎麻长麻纺的精梳落麻为纤维原料,采用氨基羧酸类螯合剂乙二胺四乙酸（EDTA）作为接枝基团制备改性纤维,经针刺加工制成重金属吸附非织造材料。采用傅立叶红外光谱仪、X射线衍射分析、电镜能谱一体机（SEM-EDS）及热重分析等一系列手段对改性纤维及制备的非织造材料进行表征。结果表明,改性处理后苎麻纤维的结晶物相仍为纤维素Ⅰ型,但结晶度降低,无定型区占比增高,有利于重金属离子的吸附,改性接枝基团占表面原子质量10%左右。测得改性非织造材料平均孔径为251μm,最大孔径小于300μm,孔隙率为97.77%。该重金属螯合非织造材料在纤维性质和非织造结构上具有良好的吸附基础,相较其他微米级纤维吸附材料更具有吸附量的优势。论文第二部分用响应面法的Box-Behnken design（BBD）设计进行螯合吸附铜离子工艺参数优化。参考单因素析因分析结果,确定铜离子初始浓度、温度、反应时间和液固比为影响Cu2+去除量的主要因子,采用四因素三水平的BBD实验设计,对拟合的二次模型进行方差分析。结果表明响应函数二次模型显著,拟合程度较高。分析各个因子对铜离子去除量的影响,铜离子初始浓度影响为高度显著,选定的四种主要因子对铜离子的总去除量影响程度顺序为:铜离子初始浓度＞温度≈时间＞液固比。由二次项模型计算得出的最优值条件为铜离子浓度30 mg/L,温度35℃,时间为30 min,液固比为15:1,每投入1g改性螯合非织造材料,铜离子的去除量86.662 mg。按照优化后的吸附条件进行吸附验证实验,实际测得铜离子吸附量为92 mg/g,拟合模型优化获得的预测值与验证实验值能较好吻合,相对误差在5.7%。上述结果说明BBD设计响应面法拟合的二次项模型能够真实反应出各因素对改性吸附材料重金属去除的影响,可用来预测乙二胺四乙酸改性接枝非织造材料吸附重金属的去除效果。论文第三部分,将改性非织造材料实际吸附量数据带入经典吸附热力学模型Langmuir和Freundlich吸附等温模型中,以拟合曲线的相关系数R~2、残差平方和RSS为拟合评判标准。计算结果表明,重金属离子在改性非织造材料上的吸附方式更符合Langmuir吸附等温模型（R~2＞0.97）,表明重金属的吸附过程是以均匀的表面单分子层吸附为主。通过对表观热力学参数计算,得出重金属离子和改性吸附材料之间的的主要作用力为配位键,吸附主要推动力为静电吸附力。吸附过程朝熵增的方向进行,且反应过程为自发过程,随温度升高而自发进行趋势更加明显。进行三种动力学模型拟合时,准一级动力学方程和Elovich模型的相关系数R~2均大于0.9,拟合优度依次为:Elovich模型≥准一级动力学方程＞准二级动力学方程,Elovich模型方程理论吸附量与实际测得的平衡吸附量数据值更接近。以颗粒扩散控制模型为依据分析铜离子的吸附阶段,各个阶段拟合方程的相关系数均大于0.95。因此将铜离子的吸附过程分为三个阶段:第一阶段的主要吸附方式为线性吸附,并伴随表层扩散,第二阶段主要进行粒内扩散,第三阶段为重金属离子吸附解吸的动态平衡过程,边界效应基本消失。以热力学模型Langmuir型吸附等温线和动力学Elovich模型为依据对铜离子在改性非织造材料上吸附的过程进行拟合,两类拟合曲线都能很好地与实验数据重合,拟合相关系数R~2均大于0.9,残差平方和小于14,因此两个方程都能够精确描述该吸附过程,并能够辅助进行表观热力学分析和吸附机理研究。