海藻酸钠（SA）是一种天然阴离子高分子化合物,具有原料来源充足和绿色环保的优势。其分子链上有羧基-COOH、羟基-OH等多种功能性官能团,可以与多价金属离子交联形成三维水凝胶材料。这类材料具有丰富的多孔结构,增大污染物与吸附剂的接触面积,提高去除效率。但简单的海藻酸钠凝胶结构存在局限,限制了其应用。因此,本研究计划通过包埋法、共混法、表面改性等多种手段,引入壳聚糖（CS）、水滑石（LDHS,MgAl型）、聚乙烯醇（PVA）、聚乙烯亚胺（PEI）及Zr离子来实现海藻酸钠凝胶的多功能化,制备出了三种海藻酸钠凝胶球CS-LDHs-SA、CS-LDHs-SA-Zr和PVA-SA@PEI来处理多种水中污染物,并用红外光谱法（FTIR）、扫描电镜（SEM-EDS）、X射线衍射（XRD）、元素分析、比表面积（BET）和X射线光电子能谱（XPS）等多种手段对材料进行了表征,通过等温线模型、动力学模型拟合和热力学分析探究了凝胶球的吸附机理。研究结果如下:（1）首先制备了以聚乙二醇（PEG）为致孔剂、以Ca（Ⅱ）作为交联剂的CS-LDHs-SA凝胶球,用于吸附重金属Cu（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）。无机材料LDHs的加入增强了海藻酸钠凝胶的机械强度;红外光谱和扫描电镜结果表明壳聚糖成功负载到LDHs表面,让易团聚的LDHs在海藻酸钠溶液中得到更好的分散效果,同时向凝胶中引入氨基和酰胺基等基团;比表面积分析结果还说明加入的PEG使凝胶具有更多的孔径结构。经过静态吸附实验发现,凝胶球的pH适应范围得以拓宽,共存离子Ca（Ⅱ）不利于吸附;凝胶球对Cu（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）的吸附效果均有显著的提高,303 K时对Cu（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）最大吸附量分别可达117 mg·g-1和155 mg·g-1。两体系的吸附机理均以络合作用、离子交换和表面沉积为主。（2）由于Ca（Ⅱ）交联的CS-LDHs-SA凝胶球对阴离子的吸附效果不佳,因此利用离子交换制备出了 Zr（Ⅳ）交联的CS-LDHs-SA-Zr凝胶球,用于吸附磷酸根。扫描电镜表明Ca（Ⅱ）大部分被交换成Zr（Ⅳ）,且分布均匀,还观察到改性后的凝胶球拥有更大的孔径结构。静态吸附实验发现改性后的CS-LDHs-SA-Zr凝胶球比CS-LDHs-SA凝胶球对磷酸根有较好的吸附效果,303 K时由Langmuir模型得到最大吸附量为28.6 mg·g-1（按P计）,最佳吸附溶液pH为2,共存阳离子Ca（Ⅱ）对吸附有促进作用;吸附机理以络合作用和静电引力为主。（3）将聚乙烯亚胺（PEI）交联于聚乙烯醇和海藻酸钠（PVA/SA）共混凝胶球表面,制备出了机械强度较大、功能基团多的多功能PVA/SA@PEI凝胶球,并用于吸附Cr（Ⅵ）和双氯芬酸钠（DS）。红外光谱和元素分析结果表明PEI成功交联于凝胶球上,增加了活性基团的数量。静态吸附实验结果表明,303K时对Cr（Ⅵ）和双氯芬酸钠DS的最大吸附量分别为419mg·g-1和72.8mg·g-1,pH=2为吸附Cr（Ⅵ）的最佳吸附pH,酸性条件下有利于DS的吸附;PVA-SA@PEI凝胶球对Cr（Ⅵ）的吸附机理主要是静电引力和还原反应,而对DS的吸附机理主要是静电引力和氢键作用。所制备的材料有一定的稳定性,吸附性能好,所得结果为该类材料的开发利用提供基础依据。