铜、镍是两种常见的贵重金属,二者的离子成分复杂,大都有伴生元素存在,它们只能改变形态或被转移、稀释、积累,却难以降解,因而给人类健康和生态环境带来了潜在的风险和巨大压力。因此,降低废水中重金属的浓度和回收重金属已然成为重金属废水治理重要点和关键点。L-半胱氨酸,含有大量羧基（-COOH）、氨基（-NH₂）、巯基（-SH）,这些基团与金属离子易发生络合作用。但其极易溶于水,不利于污染物的回收。鸡蛋壳（eggshell,ES）是一种生物废弃物,有较大的比表面积和优良的吸附性能,具备作为环境吸附材料的潜质。本课题选用蛋壳粉作为载体,原位合成负载磁性纳米四氧化三铁（Fe₃O₄）,并用L-半胱氨酸进行改性,制备L-半胱氨酸改性磁性蛋壳粉（Cys–Fe₃O₄–ES）,以期在去除重金属的同时,实现反应后吸附剂的回收利用,提供一种蛋壳资源化利用的手段。本研究考察了制备过程中蛋壳预处理方式、蛋壳粉粒径、Fe₃O₄与蛋壳粉的混合比例、L-半胱氨酸浓度以及搅拌时间等合成参数对合成效果的影响;同时研究了投加量、溶液的初始浓度、反应温度、溶液初始pH、以及Cu²⁺、Ni²⁺共存等条件下Cys–Fe₃O₄–ES对去除目标污染物的影响;初步探究了Cys–Fe₃O₄–ES对Cu²⁺、Ni²⁺的去除机理和动力学过程。主要结论如下:（1）Cys–Fe₃O₄–ES的较优制备参数为:蛋壳粒径为200目,纳米Fe₃O₄与蛋壳粉的混合比例为1:6,L-半胱氨酸浓度为2%,搅拌时间为5 h。（2）在较优的制备参数下,通过批实验可知,增加Cys–Fe₃O₄–ES投加量、提高反应温度均能有效加快反应速率,但增加Cys–Fe₃O₄–ES投加量未能显著提高Cys–Fe₃O₄–ES的吸附容量。升高温度对Cu²⁺、Ni²⁺的最终去除效率没有明显的影响,去除率均达到100%,但可以缩短反应平衡所需的时间;在Cu²⁺、Ni²⁺的混合溶液中,随着投加量的逐渐增加,Cys–Fe₃O₄–ES对镍离子去除效率影响非常大,而对Cu²⁺没有明显的影响。即在相同浓度、相同的投加量下,Cys–Fe₃O₄–ES对水中重金属Cu²⁺的吸附效果优于镍。（3）吸附等温线拟合结果表明:Langmuir等温线模型对Cu²⁺、Ni²⁺拟合程度分别为0.7428和0.7471,相关度并不理想,说明Cu²⁺、Ni²⁺吸附行为不是简单的单层物理吸附。Freundlich和Generalized模型拟合程度均大于0.93,可用来正面描述吸附过程。动力学过程分析表明,Cys–Fe₃O₄–ES对水中重金属Cu²⁺、Ni²⁺的吸附符合准二级动力学模型,说明Cys–Fe₃O₄–ES除Cu²⁺、Ni²⁺主要为化学吸附。（4）Cys–Fe₃O₄–ES对Cu²⁺、Ni²⁺的去除是由吸附、螯合共同作用的结果。SEM表征结果表明,Cys–Fe₃O₄–ES与铜、镍离子反应后表面形貌明显发生改变:与铜离子反应后材料表面形成了许多晶体,而与镍离子反应后材料表面也变得密实不规则。FT-IR表征结果发现,Cu²⁺、Ni²⁺是与L-半胱氨酸中的–SH、–NH₂和COO-发生了螯合作用,反应产物可能为CuS、NiS、COO-Cu²⁺、COO-Ni²⁺、NH₂-Cu²⁺和NH₂-Ni²⁺。