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近年来,我国工业快速发展,工业废弃污染物的排放量日益增多。大量重金属污水的排放,造成了水体及土壤中重金属污染日益严重。重金属污染问题亟需解决。北部湾地区海产资源丰富,在海产加工的过程中会产生大量的虾蟹废壳等甲壳素资源。目前北部湾地区对虾蟹废弃物的利用程度低,除了将其加工成饲料,其余基本直接废弃,对环境造成污染。虾蟹废壳经过加工可制备成对重金属具有良好吸附作用的壳聚糖,废物再生利用。壳聚糖(chitosan,CS)由于其分子骨架上具备大量的氨基(-NH2)和羟基(-OH),对Cu(Ⅱ)等重金属均具有较好的吸附效果。本文通过研究虾蟹壳制备成壳聚糖的方法,通过溶胶-凝胶-冷冻干燥法,将壳聚糖粉末制备成毫米级的的吸附剂,并用于去除水和土壤中的Cu(Ⅱ)。系统研究了吸附剂对Cu(Ⅱ)的吸附特性,包括吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学、溶液pH、投加剂量和竞争离子影响,考察了吸附剂循环利用性能,同时最后探讨了Cu(Ⅱ)的吸附机理。研究成果对水体和土壤中铜污染修复具有重要意义。主要研究结果表明:(1)壳聚糖凝胶球吸附剂材料内部均存在较规则的孔道,类似蜂窝状结构,冷冻干燥法干燥的凝胶球在干燥的过程中基本能保持其结构不被破坏,有利于提升吸附材料的吸附性能。(2)吸附剂在pH值3-5.4范围内具有比较稳定的适用性;升高温度可加快初始吸附速率,但对吸附Cu(Ⅱ)的平衡时间和平衡吸附量影响不显著;Cu(Ⅱ)的饱和吸附量为195.3mg.g-1;吸附剂再次利用于磷溶液的吸附具有比较好的吸附效果;交联后的吸附材料稳定性提高,但吸附性能降低。(3)Cu(Ⅱ)的吸附为单层化学吸附,壳聚糖上的氨基(-NH2)和羟基(-OH)与Cu(Ⅱ)发生配位反应,且配位后的产物结构稳定。(4)壳聚糖对不同土壤中Cu(Ⅱ)的修复有着不同的效果,总体而言对北部湾地区的土壤中重金属离子有一定的修复效果。