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随着工业化的推进,水体中重金属污染愈加严重,去除水体中重金属的传统方法在很多领域受限。生物吸附技术逐渐引起了人们广泛的关注。作为廉价易得的固体废弃物,螃蟹壳可用做生物吸附剂去除水体中的重金属。蟹壳内部为多孔结构,比表面积较大；从化学成份上讲,它主要由矿物质CaCO3、有机物甲壳素、蛋白质等组成,这些特点使其作为优异的生物吸附剂成为可能。本论文探索了蟹壳对水体中Cd2+、Pb2+、Zn2+等重金属离子及混合多元体系的吸附行为：研究了其对重金属离子的吸附热力学模型、吸附动力学模型以及吸附热力学行为,探索了不同离子的吸附机理。在蟹壳粉吸附Cd(Ⅱ)的体系中,系统研究了体系pH、吸附质浓度、吸附剂用量、温度等实验条件对吸附容量的影响。吸附平衡数据可以很好的用Langmuir与Dubinin-Radushkevich吸附模型拟合,而吸附动力学更符合准二级动力学模型。详细探索了体系pH、吸附剂用量(或吸附质浓度)、温度对吸附动力学(或热力学)参数的影响规律。热力学研究表明吸附过程是吸热反应且自发进行,其AH°为18.05kJ mol-1、△S°为67.99J/mol。为了深入了解吸附过程,根据实验表征数据推理出了蟹壳吸附Cd(Ⅱ)的可能机理。脱附实验发现用0.1 M HNO3溶液解吸吸附后的蟹壳可以回收93.7%的Cd(Ⅱ)。此外初步探讨了与Cd(Ⅱ)-M二元体系中其他金属离子对蟹壳粉吸附Cd(Ⅱ)的抑制影响。本论文系统比较了蟹壳粉对水体中Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附行为。蟹壳粉对两种离子的吸附行为均符合Langmuir吸附模型,但对Pb(Ⅱ)离子的吸附容量(709 mg/g)明显高于Zn(Ⅱ)离子(117mg/g)。类似地,对两种离子的吸附动力学均符合准二级动力学模型,对Pb(Ⅱ)离子的初始吸附速率也显著大于对Zn(Ⅱ)离子的初始吸附速率。D-R模型和热力学参数表明蟹壳去除水体中Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)离子属于不同的机制,并通过FTIR, XRD, FESEM等表征研究了吸附机理。Pb(Ⅱ)离子主要通过化学反应去除,而Zn(Ⅱ)离子主要通过螯合作用和配位反应去除。蟹壳粉处理污染河水和实验室废水后分别达到国家饮水标准和灌溉(渔业)要求。最后,探索了蟹壳粉在Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)五种重金属离子组成的十组二元体系中的吸附行为。通过检测二元体系中CS对某一种金属的的吸附量随时间的变化以研究混合体系中的吸附动力学行为。实验结果表明,Pb(II)或Cu(II)作为共存离子对其他离子在CS上的吸附行为影响较大,而CS吸附其他离子过程受Ni(II)的影响较小