重金屬的定義為原子序數(shù)介于23(V)~92(U)、相對密度大于4.5g/cm3的天然金屬元素。目前，重金屬共有54種，其中部分屬于稀土金屬或難熔金屬。從環(huán)境污染角度來看，重金屬特指Hg、Cd、Pb、Cr以及類金屬As等生物毒性較為明顯的金屬。重金屬在污染水體中主要以金屬陽離子形式存在，但同時也存在少數(shù)陰離子形式，如Cr、Sb、As等元素均存在對應(yīng)的含氧陰離子形式。 重金屬被廣泛運用于采選、冶礦、電鍍、電池、造紙、農(nóng)藥以及新興材料等領(lǐng)域。然而，隨著時間推移，工業(yè)的迅速發(fā)展與污染治理不同步，導(dǎo)致環(huán)境重金屬污染越來越嚴(yán)重。重金屬污染物在自然環(huán)境條件下難以降解，而且還會隨著環(huán)境循環(huán)、生物鏈放大等作用被富集;此外，重金屬具有生物毒性，對生物有致癌和致畸的作用。所以，如果長期不采取管理措施，并任由重金屬污染物隨意排放，會對環(huán)境以及人類健康造成巨大危害。 日益增長的用水需求與有限的水資源之間的矛盾關(guān)系。重金屬污染廢水的傳統(tǒng)治理方法有物理吸附法、氧化還原法、化學(xué)沉淀法、化學(xué)凝結(jié)絮凝法、膜分離法、離子交換法、生物修復(fù)法以及吸附共沉淀法等。然而，傳統(tǒng)重金屬治理方法普遍存在去除效率低、適用去除對象范圍窄、作用條件苛刻、污泥產(chǎn)量大且難以進(jìn)行后續(xù)處理等一系列問題。 重金屬捕集劑(以下簡稱重捕劑)多為有機高分子化合物，利用分子結(jié)構(gòu)中的特定官能團(tuán)，通過配位作用與重金屬離子形成配位鍵，同時相互交聯(lián)螯合，使廢水中的重金屬被捕捉以及沉降，從而達(dá)到有效分離的目的。重捕劑中起到配位作用的元素主要包括O、N、P、S、As和Se。當(dāng)前對重捕劑的研究集中于O、N和S等元素9-10。重捕劑操作簡便、反應(yīng)靈敏、條件適應(yīng)性強，可對絡(luò)合物產(chǎn)生作用，在去除重金屬污染方面具有高效、廣譜、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點，這使其在眾多重金屬治理方法中脫穎而出，成為近年來被廣泛研究和應(yīng)用的技術(shù)之一。 本研究總結(jié)和梳理了重捕劑的發(fā)展歷程和最新研究進(jìn)展，分析了重捕劑的主要類別、作用機理和處理效果等，針對重捕劑在技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)應(yīng)用等方面存在的關(guān)鍵問題，進(jìn)一步論述了其優(yōu)化改進(jìn)的技術(shù)方法和研究方向，以期對重金屬污染治理和新型捕集劑的研究開發(fā)提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。 1、重捕劑發(fā)展歷程 重捕劑法的原理是：向含重金屬離子廢水中投加化合物，該化合物迅速與重金屬離子反應(yīng)形成不溶