本文围绕重金属污染问题而展开。基于湖泊沉积物重金属污染及沸石、壳聚糖在重金属治理领域的应用现状,结合沸石、壳聚糖性能优势,制备沸石负载壳聚糖类复合物,并对其进行表征,研究其吸附性能及对沉积物中重金属离子的固化作用。本文的研究内容主要有以下3个部分。1.采集湖北省三个不同类型湖泊沉积物柱状样,测定其Cr、Cu、Ni、Zn、Pb、Cd含量,分析各重金属垂直分布特征,同时运用地积累指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染历程进行分析。结果表明,湖泊重金属污染表现为市内湖泊高于城郊湖泊,城郊湖泊高于远郊湖泊,与人类活动强度影响相一致;湖泊受到一定污染的某些重金属元素含量均表现出上层>中层>底层的分布特征;地积累指数表明Cd最容易污染累积,Cr、Ni累积最小,其它元素均有轻微累积;除Cd外各重金属元素生态风险均较低,潜在生态风险评价结果为:海口湖>东湖>涨渡湖,其原因主要为海口湖Cd潜在生态风险指数贡献率远高于其它二湖。2.利用沸石、壳聚糖合成沸石负载壳聚糖交联复合物,并在其基础上进行化学接枝改性,生成对重金属有固定作用的ZCTS-A、ZCTS-B、ZCTS-C。通过FTIR及XRD等方法对合成产物进行表征,图谱显示壳聚糖成功负载于沸石上,并实现了良好的化学接枝。通过吸附实验考查代表产物ZCTS-B的性能,改变pH、时间、温度等吸附条件,考查ZCTS-B对重金属混合溶液中Cu²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺吸附量的变化。结果表明,ZCTS-B吸附容量相对沸石提升近10倍;其最佳吸附pH约为6;随吸附过程的进行,在2h内吸附容量增长最快,接近第一个动态吸附平衡;吸附容量在20⁵0℃内受温度影响较小,一般选取室温为适用吸附温度。3.分析沉积物作为土壤使用的控制标准,选用沸石及制备产物ZCTS-A、ZCTS-B、ZCTS-C作为固化剂对沉积物中重金属进行固化实验,利用醋酸缓冲溶液法进行浸取实验,考查几种物质对沉积物中Cu²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺的稳定效果。结果表明,沉积物重金属含量超过土壤环境质量标准;沸石对沉积物中重金属的固化效果最低,ZCTS-B的固化效果最为显著,合成产物相对沸石的固化作用显著提升;固化剂的添加量并不与其对沉积物中重金属的稳定化率成正比例,表明其对重金属离子并不是单一的物理或化学吸附作用。