重金属是造成水体污染的一类有毒物质，微量的重金属即可产生毒性效应，重金属对人体健康的危害是多方面、多层次的，其毒理作用主要表现在降低人体抵抗力等许多方面。重金属都为非降低型有毒物质，可沿食物链或食物网被生物吸收、蓄集，最终造成人体积累和慢性中毒。水体中重金属污染监测与防治一直是环境科学研究的热点。纤维素吸附剂用于水体中重金属离子的吸附、分离和提取，对于环境保护具有重要意义。 近年来，随着棉花价格的不断上涨，人们开始把注意力转向甘蔗渣、秸秆、棉籽壳等使用成本更低的天然纤维素—农副产品。以天然纤维素—农副产品为原料，对其进行化学改性后，用于水体中的重金属离子的吸附，具有相当大的经济价值，同时，改性纤维素类吸附剂自然降解性好，又符合现代社会的环保要求，逐渐成为国内外研究的热点。 本课题选用天然纤维素中使用成本更低、来源更广的农副产品稻草秸秆做原料，先用具有无污染、零排放、节能等特点的高沸醇溶剂法(HBS)，对稻草秸秆中的纤维素成分进行提取，除去其半纤维素成分和大部分的木质素成分，以利于对稻草秸秆纤维素成分的化学改性反应。再进一步将稻草秸秆纤维制备成环氧基球形纤维素，并用扫描电镜、红外光谱等对其进行表征，证实制得的环氧稻草纤维素球具有圆球的形状和一定的孔隙结构，并含有环氧基官能团。实验中制备方法快速、简单，还能根据实验条件控制稻草纤维素球的粒径。在对稻草纤维素球改性的过程中，分别选用了新型的功能化合物开链氮杂冠醚和多胺类化合物，通过预处理活化后，制备了四种改性稻草纤维素球(SS-MB-AZCE、SS-MB-TVTA、SS-MB-TEPA、SS-MB-TMDA)，通过正交实验设计、效应曲线分析等优化了其制备的实验条件，并用红外光谱对其结构进行了表征。吸附性能测试表明，制得的改性稻草纤维素球具有较好的机械性能和良好的水力学性能，对水体中常见的几中重金属离子具有一定的吸附能力。用机械性能和水力学性能相对更好的SS-MB-AZCE和SS-MB-TVTA制备分离柱，应用到江河水体中重金属离子(Cu2+、Pb2+、Ag+和Zn2+)的分离富集，分别建立起SS-MB-AZCE—分离富集—火焰原子吸收分光光度法测定水体中痕量Cu、Pb、Ag总量的方法和SS-MB-TVTA—分离富集—火焰原子吸收分光光度法测定水体中痕量Zn总量的方法。上述两种分析方法新颖、快速、简单，测定结果准确可靠。 本课题首次制备了改性稻草纤维素球。对稻草纤维素的改性属于多相反应，让稻草纤维成球再对其改性，大大提高了反应率和反应的均匀性。同时，成球的意义还在于改性的稻草纤维素球具有良好的水力学性能，更适合于柱上操作，更符合实际水处理中的需要。以稻草为原料制备纤维素球，目前未见报道。 本课题首次将新型的功能化合物低分子的开链氮杂冠醚和多胺类化合物，高分子化在稻草纤维素骨架上，使改性的稻草纤维素球具有了开链氮杂冠醚和多胺类化合物对重金属离子的良好络合能力，又弥补了低分子的开链氮杂冠醚和多胺类化合物用于重金属水处理时易溶于水(低分子冠醚还可能具有一定毒性)的不足。将开链氮杂冠醚引入到稻草纤维素骨架上，目前未见报道。 本课题的研究也为进一步开发以天然纤维素中的农副产品为原料的改性纤维素类吸附剂，提供了一定的理论依据。