水体污染是工业化发展带来的环境问题,其中重金属和溢油污染是两种典型的水污染问题。这些有机和无机污染物在进入环境之前往往会被处理至可排放水平,无论是工业生产还是溢油事故中人们会使用各种手段将绝大多数污染物去除。环境的复杂性以及处理的不完全性,往往使少量的污染物以不同的方式进入到环境中,在环境中循环和富集对生物体造成伤害。针对水体中的微量污染物,我们采用聚丙烯非织造布为基材,对微量的重金属和浮油进行吸附达到进一步净水的目的。设计小型过滤单元并优化其对微量重金属离子的吸附速度和过滤速度之间的关系。借助荧光特性定量描述双亲材料对微量浮油的快速吸附性能。具体研究如下:快速吸附水中微量重金属离子,使用季铵化和磺化两种阴/阳离子交换材料对阳离子Pb(II)和Cd(II)以及阴离子形式存在的Cr(VI)和As(V)进行研究。通过实验验证了吸附过程符合拟一级动力学方程,对于微量重金属离子来说具有充足的吸附位点,可以满足其作为净水单元中吸附材料的要求。以饮用水标准为参考,讨论了净水单元在不同的运行条件下对出水浓度的影响。通过响应面实验预测了过滤条件的变化对净水效果的响应趋势。净水单元的工作条件经过优化后,可对微量重金属溶液进行高通量下的连续过滤,并保持出水浓度在标准之内。净水单元兼顾了高流速和快速吸附,可作为便携净水装置中对重金属离子的独立吸附单元,对户外饮用水净化提供了新的解决方案,对用水安全具有一定借鉴意义。基于荧光定量评估材料对水面薄油膜的吸附,薄油膜会对长期暴露在其中的生物产生危害,但微量的浮油在自然光下难以辨别,这也增加了对其去除的难度。为了进一步去除浮油污染,我们使用了荧光剂对油染色并使用双亲材料进行吸附。荧光图像经过处理后可得到积分光密度值,建立其与浮油含量的关系,用以评估双亲材料对微量浮油的吸附特性。结果表明亲水基和疏水基同时存在时对薄油膜更加具有亲和力,相比于疏水材料吸附容量相当却更容易吸附薄油膜。研究进一步完善了浮油吸附材料的吸附特性,可作为溢油吸附剂的补充材料,用以更加彻底的去除浮油污染,对溢油污染的控制提供保障。