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本论文是基于国家“973”科技计划项目“东北老工业基地环境污染形成机理及生态修复”的资助而开展的，试图研究东北地区的林业有害入侵植物假苍耳对水体中重金属离子的螯合能力，探索其作为一种来源丰富、成本低廉的新型生物吸附剂的可能性与潜力，期望在处理水体中重金属污染的同时，在一定程度上也限制该有害入侵植物的疯狂扩散，达到防治与利用相结合的双赢效果。论文分别以假苍耳野生株叶片(LSI)、茎部(SSI)匀浆悬浮体系为研究对象，以含Cu2+、Cd2+、Pb2+水体模拟受污染水体来进行吸附行为研究，并利用吸附等温线模型、准一级和准二级动力学方程以及热力学方程对吸附过程进行全面的描述，采用傅立叶红外扫描光谱以及X射线衍射手段对假苍耳吸附剂的吸附位点以及吸附类型进行分析，从而描述其吸附机理;在实验室小试基础上，引入工程中的负压空化技术来进一步强化假苍耳匀浆体对受Cu2+、Cd2+、Pb2+污染水体的吸附能力，得到了中试的基本工艺路线和基础数据。本论文获得的主要结论为: 1)假苍耳叶、茎匀浆体系微观组成有组织团块、细胞团块、单细胞、不规则团块组成，应用血球计数板计数法统计不同打浆时间各颗粒类型吸附剂的数量和比例，确定在转速为4300r·min-1、叶液质量比=1.5∶100、茎液质量比=2∶100条件下，叶、茎分别匀浆40、55s后细胞团块与单细胞之和体系中在所占的比重最大，即得到LSI与SSI。 2)影响吸附反应的主要因素有pH值、时间、吸附剂浓度、重金属离子浓度和温度，其中LSI、SSI对Cu2+、Cd2+、Pb2+吸附的最佳pH值范围为6.0～7.0，且吸附是一个快速的吸附过程，30min即可达到吸附饱和状态;LSI、SSI的反应浓度在2.5～7.5g·L-1范围内时吸附效率最高，LSI、SSI所处理Cu2+、Cd2+、Pb2+水体的浓度应尽量在500mg·L-1范围内，最大不应超过800mg·L-1。 3)当Cu2+、Cd2+、Pb2+浓度在50～500mg·L-1范围内时Langmuir与Freundlich方程都能够很好的描述LSI、SSI对其吸附的过程;LSI吸附金属离子是化学吸附和物理吸附共同作用的结果，而SSI对金属离子的吸附主要依靠物理填充式吸附为主，伴有少量的化学结合式吸附;假苍耳吸附剂对三种金属离子的吸附能力由强到弱排列为Cd2+＞ Pb2+＞Cu2+;准二级速率方程能够很好的描述吸附动力学，LSI、SSI对三种金属离子的准二级速率方程分别为:LSI-Cu2+----t/qt=t/4.4839+0.2255 SSI-Cu2+----t/qt=t/3.0896+0.2482 LSI-Cd2+----t/qt=t/5.1787+0.1367 SSI-Cd2+----t/qt=t/3.9752+0.2551 LSI-Pb2+----t/qt=t/5.5707+0.0871 SSI-Pb2+----t/qt=t/4.3239+0.1878 假苍耳对Cu2+、Cd2+、Pb2+的吸附在一定温度范围内是吸热反应，即高温有利于吸附的进行。 4)参与吸附的假苍耳活性物质主要为糖类物质和纤维素物质，蛋白质分子同样具有吸附功能，但由于含量远远少于糖类和纤维素，所以蛋白质在吸附过程中不起到主导作用;参与吸附的活性官能团主要为-OH、-CONH2、-C=O，为吸附重金属离子提供吸附位点。 5)负压空化中试结果表明，发生在固液两相间的能量传递使得吸附剂的吸附饱和时间大大缩短，并且由于负压产生的气泡溃灭时所产生的能量，也使得吸附剂的饱和吸附量增多，大大的提高了单位吸附率，其中吸附剂对Cu2+的单位吸附率最大增长45.97％、Cd2+最大增长50.05％、Pb2+最大增长58.97％。 本论文的结果表明，假苍耳可以成为一种具有发展潜力的新型重金属生物吸附材料。在资源与能源日益匮乏的今天，开发新技术、新材料不但能发展生产力、节约成本，更能为人类的子孙后代营造绿色、和谐的生存环境，希望本论文的完成能够提供给社会新思维，在生态工艺的工业化道路上顺利前行。