随着现代工业的发展,含重金属废水的排放量越来越大,水质也更趋复杂。采用传统的化学沉淀法进行处理,排放水中的重金属含量仍较高,甚至不能达标排放,从而导致进入环境水体中的重金属总量越来越大。因此,采取有效的处理手段,降低电子工业排放废水中重金属浓度,同时又不产生二次污染具有重要的环境和经济效益。壳聚糖以其良好的环境相容性、可再生性、资源丰富以及价廉易得等优点而受到人们的关注。对壳聚糖进行化学改性赋予其新的功能并扩大其应用范围已经成为研究热点。本论文概述了各种重金属废水的处理方法、壳聚糖及衍生物在重金属废水处理方面的研究进展及其应用。本文在课题组前期关于淀粉改性重金属捕集剂研究工作的基础上,参考国内外的相关文献,建立了以壳聚糖为主要原料制备二硫代氨基甲酸改性壳聚糖重金属捕集剂的合成工艺。通过氨基保护、交联、醚化、胺化、释放氨基、加成等步骤,首次成功合成出了二硫代氨基甲酸改性壳聚糖。采用红外、元素分析、扫描电镜和X-射线衍射等分析手段,初步表征了各步产物的结构,证实了合成工艺的可行性。论文研究了二硫代氨基甲酸改性壳聚糖在多种不同环境条件（pH值、实验温度、反应时间、重金属初始浓度等）的模拟水体中对Cu²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺五种重金属离子的捕集性能,考察了其对重金属离子的饱和捕集量、对实际废水的处理效果、捕集物在水体中的稳定性及对水体的二次污染等情况,确定了合适的应用条件。实验结果表明:在浓度均为1mmol/L的单一重金属溶液中,二硫代氨基甲酸改性壳聚糖对Cu²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺五种重金属离子的去除率均能达到98%以上,最大饱和捕集量分别为1.94、1.53、1.67、1.07、0.81mmol/g,而在同样条件下原壳聚糖对这五种重金属离子的最大饱和捕集量分别为1.65、0.83、0.77、0.35、0.33mmol/g;在浓度均为0.1mmol/L的含络合剂EDTA的重金属溶液中,二硫代氨基甲酸改性壳聚糖对Cu²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺五种重金属离子的去除率分别为97.9%、94.0%、94.4%、99.7%、97.4%,而原壳聚糖的去除率则分别为70.7%、51.9%、14.9%、28.6%、43.8%。对含铜133.68mg/L的实际电镀废水进行处理,结果表明去除率稳定在99.9%左右,出水中铜离子含量达到了国家一级排放标准。论文还采用红外、元素分析、扫描电镜和X-射线衍射等分析手段对合成产物及金属捕集物进行了分析,初步探讨了二硫代氨基甲酸改性壳聚糖捕集重金属的原理与过程。本文合成的二硫代氨基甲酸改性壳聚糖兼具天然高分子壳聚糖与二硫代氨基甲酸基的结构与特性,对重金属离子具有良好的选择性和优异的捕集效果,能同时去除多种重金属离子,而且具有使用方便、毒性小、抗干扰能力强、性能稳定等优点,具有良好的应用前景。