由酸雨引发的土壤中铝的活化和营养成分的淋失，严重影响着世界众多地区森林和农作物的正常生长、发育。而我国中小型造纸企业的制浆黑液排放问题，不仅严重污染环境，而且危及企业本身的生存、发展。本研究从利用黑液、改良酸性土壤的角度，开展了工业硫酸盐木素（KL）用作土壤改良剂的研究，讨论了磺化改性过程中各反应因子对磺化效果的影响；分析了氧碱处理改性木素的化学结构特征；应用紫外光谱（UV）、傅立叶转换红外光谱（FTIR）、气相色谱（GC）、电感等离子体耦合发射光谱（ICP）、凝胶过滤色谱（GFC）、核磁共振谱（NMR）等现代波谱技术，探讨了改性木素与铝离子(Al³⁺)的结合机理；通过种植实验综合评估了改性木素在缓解铝毒、改良土壤方面的效果。 电导滴定实验得出，改性木素中的酸性基因可以分成三类，即强酸性基团（A）、中等酸性基团（B）和弱酸性基因（C）。自由基磺化处理的反应机理，主要是在酚羟基的邻位引入了磺酸基（A）。磺化木素S-1的FTIR谱图1217和1143cm^-1吸收强度增大的信息（和KL相比），佐证了磺酸基的引入。 氧碱处理改性木素的化学分析结果见下表；┌────┬────┬─────┬────────────────┬────┐│改性本素│OCH₃（%）│总糖（%） │C₉单元式 │COOH（%） │├────┼────┼─────┼────────────────┼────┤│O₄ │8.49 │0.07 │C₉H_10.45O_3.7（OCH₃）₀₅₃│10.82 │└────┴────┴─────┴────────────────┴────┘ 氧碱处理改性木素的化学分析结果表明，改性木素的羧基含量明显增加，在氧碱处理的过程中，由于芳环的开裂，形成了己二烯二酸结构，因此改性木素具有较高的反应活性，易与Al³⁺形成络合。硝基苯氧化和¹HNMR分析结果辅证了改性木素中仍保留有KL中高分子的组分，使得制备的样品在酸性环境中，不仅易与Al³⁺络合，而且还具有较强的吸附和缓冲性能。 通过对Al³⁺改性木素混合液在不同pH值下的凝胶色谱分析，我们得出Al/S-1随着pH的不同而改变，Al/S-1代表的是每摩尔改性木素络合Al³⁺的量。PH5.8时，Al/S-1最大为0.358。即每摩尔改性木素络合Al³⁺的最大量为0.358摩尔。木素-铝络合物的形成进一步被电位滴定证实。 由氧-碱和自由基磺化处理的改性木素种植实验的结果表明：磺化木素和氧-碱处理改性木素能明显减缓铝毒，改善植物根系的生长情况，不同的改性木素，减缓铝毒的能力不同，对植物根系生长的影响也就不同，这与改性木素的结构组成或者说与改性木素中官能团的种类、含量密切相关。苏木精染色实验从另一角度也证实了上述结论。 本研究为中、小型造纸企业制浆黑液的利用提供了科学依据，其改性木素作为土壤改良剂在防止土壤酸化，保护生态环境方面具有现实意义。