重金属的定义为原子序数介于23(V)~92(U)、相对密度大于4.5g/cm³的天然金属元素。目前，重金属共有54种，其中部分属于稀土金属或难熔金属。从环境污染角度来看，重金属特指Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属As等生物毒性较为明显的金属。重金属在污染水体中主要以金属阳离子形式存在，但同时也存在少数阴离子形式，如Cr、Sb、As等元素均存在对应的含氧阴离子形式。
重金属被广泛运用于采选、冶矿、电镀、电池、造纸、农药以及新兴材料等领域。然而，随着时间推移，工业的迅速发展与污染治理不同步，导致环境重金属污染越来越严重。重金属污染物在自然环境条件下难以降解，而且还会随着环境循环、生物链放大等作用被富集;此外，重金属具有生物毒性，对生物有致癌和致畸的作用。所以，如果长期不采取管理措施，并任由重金属污染物随意排放，会对环境以及人类健康造成巨大危害。
日益增长的用水需求与有限的水资源之间的矛盾关系。重金属污染废水的传统治理方法有物理吸附法、氧化还原法、化学沉淀法、化学凝结絮凝法、膜分离法、离子交换法、生物修复法以及吸附共沉淀法等。然而，传统重金属治理方法普遍存在去除效率低、适用去除对象范围窄、作用条件苛刻、污泥产量大且难以进行后续处理等一系列问题。
重金属捕集剂(以下简称重捕剂)多为有机高分子化合物，利用分子结构中的特定官能团，通过配位作用与重金属离子形成配位键，同时相互交联螯合，使废水中的重金属被捕捉以及沉降，从而达到有效分离的目的。重捕剂中起到配位作用的元素主要包括O、N、P、S、As和Se。当前对重捕剂的研究集中于O、N和S等元素9-10。重捕剂操作简便、反应灵敏、条件适应性强，可对络合物产生作用，在去除重金属污染方面具有高效、广谱、环保、经济等优点，这使其在众多重金属治理方法中脱颖而出，成为近年来被广泛研究和应用的技术之一。
本研究总结和梳理了重捕剂的发展历程和最新研究进展，分析了重捕剂的主要类别、作用机理和处理效果等，针对重捕剂在技术研发、生产应用等方面存在的关键问题，进一步论述了其优化改进的技术方法和研究方向，以期对重金属污染治理和新型捕集剂的研究开发提供理论指导和技术支撑。
1、重捕剂发展历程
重捕剂法的原理是：向含重金属离子废水中投加化合物，该化合物迅速与重金属离子反应形成不溶
声明：
“重金属捕集剂在水处理中的应用” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：湖南工业大学生命科学与化学学院，生态环境部华南环境科学研究所，广州大学环境科学与工程学院
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2025年06月06日 ~ 08日 
