随着经济的迅速发展，水资源的污染程度日益加剧，尤其是重金属的污染备受关注，因此，污水中重金属的治理至关重要。生物吸附法具有吸附剂来源广泛、投资小、处理效率高等优点，在分离和富集重金属方面有广阔的发展前景。本文采用黑曲霉菌体作为生物吸附剂，对水中重金属离子Cr（Ⅵ）和Ni（Ⅱ）进行吸附去除研究。本文考察了黑曲霉培养条件对吸附Cr（Ⅵ）和Ni（Ⅱ）能力的影响，同时考察了菌体预处理方法、溶液的pH值、吸附温度和共存离子等因素对菌体吸附能力的影响。试验对黑曲霉菌体吸附Cr（Ⅵ）和Ni（Ⅱ）的动力学和热力学特征进行了研究，并对黑曲霉吸附Cr（Ⅵ）和Ni（Ⅱ）机理进行初步的探讨。通过对黑曲霉培养条件的研究，结果表明，当黑曲霉培养时间为3d、250mL锥形瓶装液量为100mL、孢子悬液接种量为10%（v/v）和C/N为17时，培养出的黑曲霉菌体对Cr（Ⅵ）和Ni（Ⅱ）有较好的吸附能力。通过对黑曲霉菌体吸附Cr（Ⅵ）和Ni（Ⅱ）条件的研究表明，采用酸、碱和盐溶液等方法对黑曲霉菌体预处理后，发现采用灭活方法时，黑曲霉对Cr（Ⅵ）和Ni（Ⅱ）的吸附效果较好。用灭活的黑曲霉菌体吸附Cr（Ⅵ）和Ni（Ⅱ）时，当溶液pH值分别为2和7时，吸附效果较好。当吸附温度由15℃上升到45℃时，灭活的黑曲霉对Cr（Ⅵ）和Ni（Ⅱ）的吸附量随着温度的升高而增大。干扰离子试验结果表明，当溶液中分别含有50mg/L的K⁺、Mg²⁺、Cl^-、NO₃^-等离子时，对黑曲霉吸附Cr（Ⅵ）和Ni（Ⅱ）的影响不大。分别用浓度为0.1mol/L的NaOH溶液和0.1mol/L HCl溶液为解吸剂时，对吸附在黑曲霉上的Cr（Ⅵ）和Ni（Ⅱ）均有较好的解吸效果，其解吸率分别为93.7%和95.5%。通过对吸附过程动力学的研究表明，黑曲霉吸附水中Cr（Ⅵ）和Ni（Ⅱ）的过程遵循准二级动力学模型，理论平衡吸附量随着Cr（Ⅵ）和Ni（Ⅱ）初始浓度的增大而增大，随菌体投加量的增加而减小，随温度的升高而增大，且和试验值基本一致。等温吸附试验研究表明，黑曲霉吸附水中Cr（Ⅵ）的吸附行为符合Freundlich等温线方程，黑曲霉对Ni（Ⅱ）的吸附行为符合Langmuir等温线方程，且相关系数均大于0.99。黑曲霉对Cr（Ⅵ）和Ni（Ⅱ）的饱和吸附量随着温度升高而增大。根据吸附前后菌体的红外图谱分析，菌体吸附Cr（Ⅵ）和Ni（Ⅱ）后黑曲霉的红外光谱谱峰并没有明显的改变，只是漂移而没有新的谱带出现，吸附Cr（Ⅵ）的主要作用基团是N-H基团，而吸附Ni（Ⅱ）的主要作用基团是-COOH。根据菌体电镜结果分析，原菌体细胞壁表面光滑无痕，菌丝之间充满空隙，而经过预处理后菌体的细胞壁表面粗糙不平，增大了菌体的表面积，同时也增加了吸附位点，因而有利于菌体对Cr（Ⅵ）和Ni（Ⅱ）的吸附。