本文以食品级玉米淀粉为母体,依次通过交联、醚化及接枝反应,制备出一种含有多种官能团的新型天然高分子重金属吸附剂——硫脲乙酸淀粉（LNST）。以12.5 mg/L的含Cu（Ⅱ）水样为处理对象,以对Cu（Ⅱ）的去除率和吸附量为评价指标,通过单因素、正交和响应曲面试验等方法,优化LNST的制备条件。通过开展吸附时间、水样重金属离子初始浓度、吸附温度、水样pH值、LNST投加量、共存浊度影响试验及竞争吸附试验,研究吸附条件对LNST吸附Cu（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）性能的影响,优化LNST吸附条件,并对吸附时间、水样重金属离子初始浓度、吸附温度三个影响因素的试验结果进行吸附动力学、吸附等温线及吸附热力学研究,探究LNST对Cu（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）的吸附机理。研究内容及主要试验结果如下:（1）单因素试验表明:氯乙酸和无水Na₂CO₃物质的量比、反应物配比(n_硫脲:n _{CH CS})、反应温度和反应时间对LNST吸附性能的影响,均呈现先上升后下降的趋势。（2）正交试验表明:LNST制备条件中各因素影响的大小次序为n _CHCS:n_硫脲:n_氯乙酸>反应温度>n_氯乙酸:n_无水Na2CO3>反应时间,各影响因素间存在一定的交互作用。（3）响应面试验表明:硫脲与CHCS的物质的量比对LNST去除Cu（Ⅱ）的影响最显著（P=0.0002<0.05）,无水Na₂CO₃与氯乙酸的物质的量比次之,反应温度影响不显著。无水Na₂CO₃与氯乙酸物质的量比和反应温度交互作用显著,其他因素交互均不显著。（4）对比分析上述试验结果,确定出LNST的最佳制备条件为:n _CHCS:n_硫脲:n_氯乙酸=1:3.1:3.1,n_无水Na2CO3:n_氯乙酸=1:2.55,反应温度T=80.73℃,反应时间t=2 h。该条件下制备的LNST对Cu（Ⅱ）去除率高达99.85%。（5）由LNST的红外和扫描电镜表征分析,可知LNST的结构中存在-COOH、-NH-和C=S基团,表面出现褶皱和较多明显凹陷,呈团聚状,说明淀粉改性成功。（6）吸附时间试验及吸附动力学研究结果表明:针对初始浓度分别为20、40、50 mg/L的含Cu（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）水样,增加吸附时间（10min-71h）,可促进LNST对Cu（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）的吸附,依次在4h、4h、7h时达到吸附平衡,吸附速率大小顺序为:Cu（Ⅱ）>Pb（Ⅱ）>Zn（Ⅱ）。LNST对Cu（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）的吸附过程符合准二级动力学模型,为化学吸附;对Zn（Ⅱ）的吸附过程符合Elovich和Power function动力学模型,为反应活化能较大的复非均相扩散过程。（7）吸附浓度试验及吸附等温线研究表明:当LNST投加量为2 g/L时,增加Cu（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）初始浓度（5-100mg/L）,促进LNST对重金属离子的吸附,饱和吸附量大小顺序为Pb（Ⅱ）>Cu（Ⅱ）>Zn（Ⅱ）。LNST对Cu（Ⅱ）的吸附过程符合Freundlich和Tempkin两种等温线模型,吸附过程中存在较强的配位螯合作用,属于不均匀表面的多分子层吸附中的优惠吸附;LNST对Zn（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）的吸附过程符合Tempkin等温线模型,吸附过程中存在较强的配位螯合作用,属于不均匀表面吸附。（8）水样pH值试验表明:针对初始浓度均为50mg/L的含Cu（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）或Zn（Ⅱ）水样。水样pH升高,促进LNST对Cu（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）的吸附;对LNST吸附Pb（Ⅱ）的过程则是先促进后抑制,pH=5时,达到最大值。（9）吸附温度及吸附热力学研究试验表明:针对初始浓度均为50mg/L的含Cu（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）或Zn（Ⅱ）水样。升高温度（25℃-65℃）,LNST对Cu（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）的吸附为非自发的放热反应;对Zn（Ⅱ）的吸附为自发的吸热反应。（10）投加量试验表明:针对初始浓度均为200mg/L的含Cu（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）或Zn（Ⅱ）水样。增加LNST投加量（1-7g/L）,对Cu（Ⅱ）和Zn（Ⅱ）的吸附具有明显的促进作用,最高去除率分别为99.82%和98.53%;对Pb（Ⅱ）的去除率影响较小,最高去除率为98.37%。（11）浊度试验结果:针对初始浓度均为50mg/L的含Cu（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）或Zn（Ⅱ）水样。增加水样浊度（40-300 NTU）,LNST对单一金属的吸附过程先被促进后被抑制,最佳吸附浊度依次为80、80、100 NTU;LNST对混合金属的吸附过程则不断被促进,直至吸附饱和,最佳吸附浊度均为200 NTU。（12）竞争吸附试验表明:针对高低两种初始浓度（50、200mg/L）的含Cu（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）或Zn（Ⅱ）水样,随着LNST投加量（1-8g/L）的增加,单一金属吸附的吸附速率的变化情况依次为:Pb（Ⅱ）>Cu（Ⅱ）>Zn（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）>Pb（Ⅱ）>Zn（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）>Zn（Ⅱ）>Pb（Ⅱ）;混合金属的吸附速率变化情况依次为:Pb（Ⅱ）&Zn（Ⅱ）>Cu（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）>Pb（Ⅱ）&Zn（Ⅱ）。