铜、镉、铅、镍等金属属于环境优先研究污染物，是环境科学、生命科学、材料科学等领域的必测项目。但常因基体组成复杂、含量太低需在测定前进行分离富集。传统的前处理方法如固-液萃取、液-液萃取等往往存在所需时间长、过程繁琐、所用有毒试剂多、对环境危害大等不足，水溶性聚合物-丙酮体系是近年来出现的一种新兴的分离富集痕量金属元素的方法，该方法具有操作简单、快速、精确、聚合物吸附容量大、回收率高、环境污染少、经济等特点，是分离富集痕量金属污染物的发展方向。 基于这种思想，本文尝试了用不同的水溶性聚合物作为金属络合剂来分离富集环境水样中的痕量金属，建立了分离富集铜(II)、铅(II)、镉(II)、镍(II)的新方法，整个实验部分共包括四章。 第一章建立了分离富集环境水样中铜离子的聚乙烯醇-丙酮体系。首先聚乙烯醇和铜离子发生反应，反应产物聚乙烯醇-铜立即在过量的丙酮中沉淀，沉淀用倾倒法分离并溶于少量水中，最后用二乙基二硫代氨基甲酸钠光度法测定铜离子。研究了原子吸收分光光度法在水溶性聚合物分离富集金属离子上存在的缺陷并首次将水溶性聚合物-丙酮体系和分光光度法联用。详细调查了相关因素对铜回收率的影响，并在最佳实验条件下，得到了方法的检测限为0.014μg/mL，线性范围为0.025-3.00μg/mL，相对标准偏差为1.1％(n=11)。将方法成功地用于泉水、地下水、自来水、湖水和电镀废水中铜离子的测定并提出了方法的分离机理。 第二章内容是聚丙烯酰胺分离富集光度法测定痕量铅。建立了水溶性聚合物聚丙烯酰胺-丙酮分离富集光度法测定铅离子的新方法。并用红外、紫外验证了聚丙烯酰胺-铅络合反应的发生，考察了方法的机理，优化了反应条件，制作了工作曲线，发现铅浓度在0.025-3.00μg/mL范围内时与AA呈良好的线性关系，线性回归方程为△A=-0.00417+0.2258C，相关系数为0.99894，检出限为0.018μg/mL，对5.0μgPb2+溶液进行了11次平行测定，相对标准偏差为1.4％。 第三章用羧甲基纤维素-丙酮体系去除水溶液中的镍离子并以羧甲基纤维素-镍络合物的形式回收镍离子。先将羧甲基纤维素加入到含有镍离子的水溶液里，羧甲基纤维素和Ni2+键和，产物羧甲基纤维素-镍在过量丙酮中沉淀，倾倒分离沉淀。研究了不同因素对镍回收率的影响，根据电导率及紫外光谱提出了方法的分离机理。该研究提供了一个从水溶液中回收镍的简单、快速、经济的方法。 第四章利用聚乙烯醇-镉络合物在水和丙酮中溶解度的差异，建立了水溶性聚乙烯醇-丙酮体系分离富集痕量镉的新方法。在pH为6时，0.5mL2％的聚乙烯醇和镉发生反应，然后加入饱和KC11.0mL，再加入丙酮25mL，析出沉淀，倾倒分离沉淀，将沉淀用水溶解，分光光度法测定。该方法用于环境水样中镉的测定所得结果与原子吸收光谱法得到的结果相符。用标准加入法得到镉的回收率在96.3％-98.0％之间。而且常见的共存离子如：K+、Na+、NO-3、Cl-一般不干扰反应甚至在mg级也不干扰。