重金属在生物物质循环和能量交换中难以被分解破坏,唯有改变其物理化学形态或转移其存在位置,加之重金属在环境中几乎能通过任何可能的物理、化学和生物过程进行迁移转化,因而治理难度很大。壳聚糖是一种对重金属具有优异吸附性能的天然生物材料,其分子结构中具有多种官能团,可通过改性以提高吸附性能?本研究以壳聚糖为原料,采用交联和掺杂的方式对其进行改性,并通过共沉淀法制得新型多孔磁性壳聚糖微球吸附剂,研究了它们对水中典型的多元重金属离子(Pb²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺)以及放射性重金属离子（Cs⁺）的吸附性能,最后考察了将改性壳聚糖凝胶微球作为固定床填料的动态吸附实验。具体内容如下:（1）通过采用共沉淀法在天然生物质壳聚糖中原位生成磁性物质,并用乙二醇二缩水甘油醚（EGDE）交联制备了一种新型多孔磁性壳聚糖凝胶微球吸附剂。利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、磁饱和强度分析（VSM）对吸附剂进行了表征。结果表明,吸附剂内部具有发达的孔隙结构,并均匀分布有平均粒径为2.83±0.98 nm的Fe₃O₄纳米颗粒;吸附剂中引入Fe₃O₄后,仍存在羟基、氨基和羧基等功能基团,且吸附剂磁性良好可用于磁场分离。考察了原位共沉淀法壳聚糖凝胶微球在不同条件下对Pb²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺三元重金属吸附性能。结果表明,磁性多孔壳聚糖凝胶微球对三种重金属离子的吸附符合准二级动力学,吸附过程数据可用Langmuir等温吸附方程描述;对多元重金属的吸附为化学吸附,比表面积是吸附的重要影响因素;在多元吸附体系中发生拮抗作用,重金属竞争吸附顺序为Pb²⁺>Cu²⁺>Zn²⁺。（2）通过共沉淀法将膨润土固定在壳聚糖微球的多孔结构中,制备出了具有混合吸附效应的磁性膨润土-壳聚糖复合微球（Bn-CTS）,用以从水中去除铯离子（Cs⁺）?该复合吸附剂具有规则的多孔结构,并且壳聚糖和膨润土能共同提供丰富的结合位点来实现对Cs⁺的有效去除?同时材料具有顺磁特性使它们易于分离以便再循环?本研究优化了壳聚糖/膨润土比例,pH和接触时间以达到最佳Cs⁺去除率,并充分讨论了吸附动力学和等温线来探究吸附机理?由结果可知,吸附动力学遵循伪二级模型,吸附平衡数据与Langmuir等温模型拟合度较高?Bn-CTS微球的最大吸附容量为57.1 mg·g^-1?在丰富的阳离子(Li⁺,Na⁺,K⁺和Mg²⁺)存在下,吸附剂对Cs⁺吸附具有优异的选择性?0.1mol·L^-1的MgCl₂溶液可对Cs⁺吸附饱和的微球进行定量解吸,以达到循环利用吸附剂的目的?总的来说,磁性膨润土-壳聚糖微球在处理放射性废物方面具有极大地潜力?（3）在静态吸附实验基础上,研究了在不同固定床填料层高（5-15 cm）,进水浓度(100-300 mg·L^-1),流速(4-20 mL·min^-1)条件下,分别进行了铯离子在Bn-CTS固定床上的上的吸附动力学实验。建立了铯离子在固定床上的吸附动力学模型,计算理论吸附透过曲线?结果表明,不同固定床填料层高,进水浓度,流速条件均对固定床的性能有明显的影响。根据Thomas、BDST和Yoon-Nelson模型计算出的理论吸附透过曲线和实验吸附透过曲线有较好的吻合,三种模型相关系数R²均大于0.91。同时,Bn-CTS固定床具有很好的再生性能,可以重复利用4次。