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重金属不能降解，具有环境持久性；而且具有毒性，因此废水及环境介质中重金属污染治理技术的研究一直是环境科学领域的一个重要研究方向。本文开发了笙物制剂去除水体中重金属的方法，并比较了生物制剂与几种化学添加剂对土壤中重金属的固定作用，希望为废水中重金属的去除以及受重金属污染土壤的修复提供实用技术。
本文得到如下主要研究结果：
(1)比较了藻类(小球藻，Chlorella sp.)以及工业废弃物——啤酒酵母和诺维信污泥制成的生物吸附剂对水体重金属的去除效果，发现实验条件下小球藻对Cu<2+>和Zn<2+>的最大吸附量为7.00和3.81 mg/g；啤酒酵母对Cu<2+>和Zn<2+>的最大吸附量分别为5.60和3.27 mg/g；而诺维信污泥对Cu<2+>、Zn<2+>和Cd<2+>最大吸附量分别为37.25、27.16和36.84 mg/g。
(2)对两种菌类生物吸附剂，啤酒酵母制剂和诺维信污泥的吸附特征及影响因素进行了系统研究，发现两种吸附剂对重金属的吸附包括快吸附和慢吸附过程。吸附的最佳pH值为5-6。在此pH下，对啤酒酵母制剂的等温吸附研究表明，Langmuir方程能最好描述Cu<2+>、Zn<2+>和Cd<2+>的等温吸附过程。由Langmuir方程计算得到啤酒酵母制剂对Cu<2+>、Zn<2+>和Cd<2+>的最大吸附量分别为5.46、3.33和5.03 mg/g。而诺维信污泥对Cu<2+>、Zn<2+>和Cd<2+>的Langmuir最大理论吸附量分别为52.91、24.45和34.97 mg/g。诺维信污泥对重金属的去除效果远优于啤酒酵母。
(3)对固定化技术进行了研究，用海藻酸钠固定啤酒酵母和诺维信污泥，不但解决了处理后固水分离的难题，还大大提高了重金属的去除效率。固定化前后，啤酒酵母制剂对Cu<2+>的理论最大饱和吸附量从5.46 mg/g提高到15.15 mg/g；诺维信污泥对Cu<2+>的理论最大饱和吸附量从52.91 mg/g提高到70.92 mg/g。
(4)对固定化诺维信污泥解吸再生技术进行了研究，发现四种解吸剂(HC1、NH<,4>NO<,3>、CaCl<,2>和EDTA)中，HC1效果最好，对Cu<2+>的解吸率为75.7％。用HCI对固定化诺维信污泥进行重复洗脱再生，经过三次吸附解吸后，解吸后的固定化诺维信污泥对Cu<2+>的最大吸附量没有大幅度持续降低，第一次吸附量为60.95mg/g，一次解吸后为36.05 mg/g，二次解吸后为34.45 mg/g，且三次的最大去除率都在90％左右，说明固定化污泥在实际工业应用中有很好的前景。
(5)利用柱状实验对固定化生物制剂技术的效果进行了验证，使用固定化啤酒酵母制剂处理模拟废水(50 mg/L的cu<2+>溶液)，经过24 h循环处理，处理效率达到95.8％。使用固定化诺维信污泥处理天津市东丽区第四电镀厂废水(金属浓度为：Cu<2+>3.57 mg/L，Zn<2+>13.15 mg/L)，停留时间为10 min时，吸附效率就达到了80.5％，此后一直稳定在87％左右，并联使用两个柱进行二次处理后，出水中的Cu和zn均可达农灌标准。向电镀厂废水添加重金属储备液，使Cu<2+>、Zn<2+>、Cd<2+>离子浓度都为100 mg/L，停留时间为28 min时，zn<2+>和Cd<2+>去除效率接近90％，对于Cu<2+>去除效率为75％左右。在此条件下，每kg干生物吸附剂日处理能力为2t，可回收重金属30克。
(6)利用红外光谱以及扫描电镜能谱对诺维信污泥吸附剂的官能团进行了表征，对其吸附重金属的机理进行了初探，并利用电镜对其表面形貌进行了表征。
(7)通过添加粉煤灰、硅肥、诺沃肥等物质，改变土壤中重金属的化学形态，以减少重金属被“溶出”的量，使重金属更不易移动、更不易被生物吸收。实验结果显示：锅炉房粉煤灰、硅肥和唐山二级粉煤灰可降低Ni<2+>的移动性；唐山二级粉煤灰可以降低Hg<2+>的移动性，而诺沃肥可微弱降低Hg<2+>的移动性。其中唐山二级粉煤灰对2种重金属的固定效果最好，添加1％唐山二级粉煤灰后的Hg<2+>和Ni<2+>的滤出量分别比没有添加时降低了约82.9％和97.6％。添加剂导致金属移动性降低，可能是金属吸附作用增强以及表面沉淀作用等原因。