随着工业化的发展,许多行业在生产过程中都会伴随着汞污染现象的产生,如氯碱制造工业、化工行业、采矿及选矿行业、冶金电镀行业、水泥生产等行业,在生产过程中都会有汞的排放。汞作为全球污染物,对水体、土壤、空气和人体健康都产生了极大的威胁。生物质吸附剂在处理重金属污染废水方面,因具有高效、经济、操作简单、环保等优点被许多研究人员关注,目前寻找合适的吸附剂原材料成为生物质吸附法的主要热点。土茯苓在我国是一种分布广泛、易得的生物质材料,大量的中医药学文献证明土茯苓具有解汞毒功效。本文以生物质材料土茯苓为吸附剂,对其处理含汞废水性能进行研究。通过控制粒径、溶液p H、Hg²⁺初始浓度、温度和反应时间等条件,研究单因素对土茯苓吸附性能的影响。采用响应面优化试验,研究两两因素共同作用对Hg²⁺去除率的影响,并通过模型优化,得到Hg²⁺最大去除率的试验条件。将土茯苓表征分析（SEM、EDS、XRD、FTIR）与动力学模型、等温线模型和热力学计算结合,研究生物质材料土茯苓在吸附废水中Hg²⁺过程中涉及的机理。主要研究结果如下:（1）土茯苓吸附Hg²⁺的单因素试验结果表明:土茯苓对Hg²⁺吸附在5 h达到平衡;单因素条件分别在:溶液p H为4左右,投加量2 g/L、粒径80～100目、35℃、Hg²⁺初始浓度1.0 mg/L条件下,对汞离子的去除率较好;当溶液中存在K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺共存离子时,对汞离子去除效率的抑制作用依次为Zn²⁺>Mg²⁺>Ca²⁺>K⁺>Na⁺。（2）响应面优化试验表明:二次多项式回归方程模型具显著的F值、p值和相关系数R²（F=30.78、P<0.000 1、R²=0.968 5）,说明该模型模拟土茯苓粉末吸附Hg²⁺具有较高的可信度。且显著性影响顺序为溶液p H>Hg²⁺初始浓度>反应温度>投加量。模型预测在Hg²⁺初始浓度1.3 mg/L,溶液p H=3.86,土茯苓用量4.96 g/L,反应温度45℃条件下,Hg²⁺最大去除率可达92.28%。（3）吸附动力学拟合表明:准二级动力学模型（R²=0.999）能够很好的描述土茯苓吸附Hg²⁺的过程,整个吸附过程以化学吸附为主;Bangham模型和W-M模型均可说明内扩散是吸附过程中主要限速原因;Langmuir吸附等温线模型说明土茯苓对Hg²⁺的吸附是单分子层吸附,且单分子层的最大吸附量可达到1.8 mg/g左右。热力学参数显示?G<0,?H=11.25 k J/mol、?S=56.75 J/（mol·k）,说明土茯苓吸附Hg²⁺是一个自发、吸热、熵增加的过程。（4）土茯苓表面特征及吸附机理。通过SEM、EDS、XRD及FTIR检测手段对土茯苓进行分析,结果表明土茯苓表面具有丰富的管束状结构,对比吸附前后对比发现管束状结构内部充满球状颗粒,说明可土茯苓用于吸附Hg²⁺;在吸附过程中土茯苓会释放出少量的K⁺、Ca²⁺与Hg²⁺发生离子交换;XRD分析表明土茯苓物相组成不仅含有晶体结构还包括非晶体结构且吸附前后晶型结构未发生明显改变;傅里叶红外光谱分析结果表明土茯苓表面活性官能团羧基、氨基和羟基吸附Hg²⁺前后谱峰位置及吸收强度都发生了一定程度的改变,说明此类官能团与Hg²⁺之间发生了络合反应。土茯苓首次作为生物质吸附剂,在处理含汞废水中表现出良好的除汞效果,为土茯苓的综合利用提供了新思路。