重金属污染水体修复已经成为近年来亟待解决的环境问题。本研究以Cd2+废水为研究对象,以紫茎泽兰(Eupatorium coelestinum L.)生物质为原料,采用硝酸以及氢氧化钠对其化学改性,获得对Cd2+具有高效吸附性能的生物吸附剂材料。并通过单因素试验研究了吸附剂的加入量、pH、初始Cd2+浓度、吸附时间和温度对吸附效果的影响。同时,对其应用于处理实际电镀废水的效果进行了初探。在此基础上利用红外光谱技术鉴定其活性官能团,并结合吸附动力学模型、等温吸附模型和热力学吸附参数探讨其对Cd2+的吸附机理,以期为重金属污染废水治理提供参考依据。主要研究结果分述如下：(1)单因素静态吸附试验结果表明,吸附剂的加入量、pH、初始Cd2+浓度、吸附时间和温度显著地影响Cd2+的吸附效果(P<0.05)。吸附剂投加量为1.0 g时,吸附达到饱和；初始pH<2.0时,吸附量很小,在2.0<pH<5.0时,吸附量迅速上升,pH在5.0-8.0时,吸附达到平衡吸附量变化不明显；Cd2+去除率随其初始浓度增加而下降；吸附平衡在240 min内实现；提高温度有利于吸附的进行。(2)在各种因素下,吸附材料对Cd2+的吸附量均表现为：氢氧化钠改性紫茎泽兰>硝酸改性紫茎泽兰>原始紫茎泽兰,这表明化学改性显著提升了紫茎泽兰对Cd2+的吸附能力且碱改性的效果优于酸改性。(3)原始以及改性后紫茎泽兰对Cd2+的吸附均符合准二级动力学模型,其相关系数均R2大于0.999,其拟合得到的理论吸附量与试验所得的平均吸附量基本吻合。这表明紫茎泽兰生物质对Cd2+的吸附类型包含化学吸附。(4)用Langmuir方程和Freundlich方程对Cd2+在298K、308K和318K下吸附等温线进行拟合,发现紫茎泽兰和改性紫茎泽兰对Cd2+的吸附更符合Freundlich方程(R2>0.98)。这表明紫茎泽兰生物质对Cd2+的吸附发生了多分子层吸附,且吸附过程是容易进行的(0<1/n<1.0)。且热力学参数计算结果显示其对Cd2+的吸附反应是一个吸热的过程且发生是自发进行的,升高温度有利于Cd2+的吸附。(5)红外光谱分析表明,改性前后紫茎泽兰生物质没有新增的峰出现,但部分峰值有所加强。对比其红外光谱图可知,羧基、羟基和氨基对Cd2+的络合作用是紫茎泽兰生物质吸附Cd2+的机理之一。(6)将紫茎泽兰生物质应用于实际电镀废水处理,结果表明其对废水中Pb2+、Cd2+和Zn2+的去除效果较好,处理后,各重金属离子均符合相关标准。紫茎泽兰生物质经过简单的改性后对Cd2+具有优良吸附效果；且改性具有操作简单、成本低廉等优势；改性提高了其对Cd2+的吸附量。本研究为紫茎泽兰生物质处理重金属废水的实际应用提供了一定的技术支撑和理论参考,为紫茎泽兰等入侵生物“变废为宝”提供了一条新思路。