云南污水处理中重金属离子去除

水体中的重金属离子主要来源于选矿、冶炼、电镀等领域。重金属具有很高的毒性、非生物降解性、生物富集性以及不能参与人体代谢等特性，如果长期饮用即使含有极微量重金属离子的水，也会导致重金属在人体中的富集，从而产生一系列的毒理反应，如肾衰竭、龃齿、肝功损坏、佝偻、神经紊乱、肿瘤等，对人体造成不可逆转的健康危害。因此，防治水体重金属污染是保证人体健康的重要要素之一。

水体中重金属离子的去除方法主要有化学沉淀法、电化学法、离子交换法、生物法、吸附法等。相对于其他方法，吸附法因具有原料来源广泛、产品易得、设备操作简单、效率高、选择性高、回收利用率高、不易造成二次污染 等优点而备受关注。在吸附法中，吸附剂是去除重金属离子的决定性因子。在众多的吸附剂中，高分子材料以其具有的原料丰富、产品类型多变、功能官能团含量高、易分离、易保存等特点而被广泛使用，在水体重金属离子的去除中占有重要地位。对此，笔者对各类高分子材料在水体重金属离子去除中的研究进展进行了综述。

纤维素是自然界中含量最丰富的天然高分子材料，主要来源于棉花、植物茎干、果实外壳等，价格低廉。作为吸附剂，纤维素是一种无毒、无污染、可降解的材料;基于其含有大量的羟基，可通过多种化学反应(如酯化、醚化、交联、接枝等)引入新的化学活性基团来提高纤维素的吸附性能。因此，基于纤维素的高分子材料吸附剂在重金属离子的去除中占有重要地位。

作为重金属离子吸附剂，纤维素及其衍生物主要通过以下几种方式实现对重金属离子的吸附：(1)将植物中提取出的纤维素直接用作吸附剂。这种方法往往由于纤维素中仅存在单一的基团，对重金属离子的吸附量不高。(2)通过化学反应，将纤维素表面的羟基部分转化为羟肟基、偕胺肟基、羧甲基等，使表面的官能团多样化，从而增强对重金属离子的吸附甚至选择性吸附。(3)将带有特殊官能团的单体(丙烯酸、二乙烯三胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯等)接枝在纤维素表面，从而引入大量能与重金属离子结合的官能团〕。(4)直接将纤维素浸于甘氨酸、二乙三胺五乙酸等物质的溶液中，经过一定时间的反应，制得甘氨酸、二乙三胺五乙酸等物质修饰的纤维素。这是纤维素改性中最简单的方法，可以实现同时对多种重金

属离子的高效吸附。

木质素是产量仅次于纤维素的天然高分子材料，是最丰富且能从可再生资源中获得的芳香族化合物，也是世界上最复杂的天然高分子材料之一。它是由苯基丙烷单元通过醚键和碳-碳键连接而成的高分子化合物，含有大量的甲氧基、羟基和羰基等能与重金属离子结合的功能官能团，并且存在酚型和非酚型的芳香环，其侧链和芳香核均可进行接枝、酯化、醚化等多种化学反应。作为一种原料丰富、无毒、清洁、廉价、富含官能团的材料，木质素或木质素基吸附剂具有很高的研究与开发价值。

壳聚糖是甲壳素脱乙酰基后的产物，是自然界中存在的唯一一种碱性多糖。壳聚糖分子中存在着的大量-OH和-NH2,其与重金属离子有较强的结合能力，因此，壳聚糖在重金属离子吸附方面有着广阔的应用前景。但壳聚糖是一种线性高分子材料，通常机械强度较低，在酸性条件下易质子化而影响其吸附效果，且对重金属离子的选择性不高。因此，通常将壳聚糖与其他物质交联，或通过化学改性来克服以上缺点，从而扩大其应用范围。