摘要
本文以聚乙烯醇为原料，戊二醛作交联剂，采用悬浮聚合法成功制备了球状交联聚乙烯醇颗粒。并对制球过程中水溶液中的PVA含量、表面活性剂用量、戊二醛用量、反应温度、油水比等影响因素进行了研究。接着在球状聚乙烯醇表面通过活化接枝法引入了氨基酸功能基，制备了高分子螯合剂。对活化接枝法制备螯合剂的各种工艺影响条件进行了详细的研究。通过物理化学性能的测试，表明所制备的高分子螯合剂具有一定的孔径，且有良好的物理化学性能
实验研究了pH值、药剂投加量、初始浓度、接触时间以及其它金属离子共存等因素对处理效果的影响，考察了高分子螯合剂对水溶液中的重金属离子的螯合效果。结果表明，当重金属离子初始浓度为50mg/L、螯合剂投加量为0.8g/L、接触时间为60min时，pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)在pH=7.0时的去除率达到最大，分别为98.07％、73.81％、98.96％、96.05％，而Cr~(3+)在pH=5.5、处理100min后达到最大，去除率为95.29％。
将球状螯合剂用于铬渣的固化实验，对固化体的浸出毒性、抗压强度等指标进行了测试。结果表明，添加螯合剂后的固化体浸出毒性比不加螯合剂的降低了68.0％；养护7天后固化体的强度大于30MPa，符合填埋或建筑综合利用的强度要求。
最后对高分子螯合剂的合成机理进行了探讨。此外，通过红外光谱定性分析了螯合剂与重金属离子的螯合机理以及采用扫描电镜观察了高分子螯合剂的表面结构
The polymeric beads of PVA were successfully synthesized by suspended polymerization in which glutaraldehyde was used as cross-linking agent. The factors such as the concentration of PVA, surface-active agent, the amount of glutaraldehyde, temperature, phase ratio were respectively studied. The macromolecule chelated agent was prepared by activating-coupling methods. The conditions for the activating-coupling experiments were discussed in detail. The chelate agent had a structure of macro-pore and an excellent performance of physical chemistry.
The influence of pH quantity of chelate initial concentration treatment time and other metal ion on chelate adsorbing heavy metal was studied. The results indicated that the removal rate of Pb2+ Cd2+ Zn2+ Cr3+ were 98.07% 98.96%
96.05 %, 95.29% respectively, while that of Cu2+ was lower.
The intensity and the leaching toxicity of the waste forms containing PVA chelate were tested. The results showed: compared with sample without chelate agent, toxicity of leachate of waste forms reduced by68.0%. The compressive intensity of waste forms was still more than 30MPa after conserved 7 days, meeting all the standards in general construction or landfill.
The synthesizing mechanism of the macromolecule was discussed in the end. At the same time IR and EMS were applied to study chelate mechanism and the structure of the chelate agent.
引文
[1] 李金惠、聂永丰、白庆中，中国工业固废产生量预测研究[J]，中国科学学报，1999，19(6)：625～630；
[2] 聂永丰，三废处理工程技术手册(固体废弃物卷)[M]，中国环境科学出版社，2000：232～276；
[3] 张晓东、李云燕、田贵全，山东省危险废物处理处置战略和技术经济政策研究[J]，山东环境，2000(2)：7～10；
[4] 程君石、金萍、姚国峰，合肥市固体废弃物处置现状浅析[J]，安徽化工，2001(2)：38～39；
[5] 孟令辉、许银华、黄玉东，国外超临界水氧化法在有机危险废物处理上的应用[J]，化工环保，2000，20(5)：16～18；
[6] 刘慕凡、刘汉红、杨嵘，湖北省危险废物控制现状及对策研究[J]，湖北预防医学杂志，2002，13(2)：3～5：
[7] 张晓东、李云燕、田贵全，山东省危险废物污染现状与控制对策[J]，环境科学动态，1999(4)：1～5：
[8] 何艳明、聂永丰，我国危险废物管理现状及发展趋势[J]，环境污染治理技术与设备，2002，3(6)：90～93：
[9] 刘志全、李金惠、聂永丰，中国危险废物污染防治技术发展趋势与政策分析[J]，中国环保产业，2000(12)：15～17；
[10] 蒋建国、王伟，危险废物稳定化／固化技术的现状与发展[J]，环境科学进展，1998，6(1)：55～62：
[11] 陈利秋，中国有害废物污染现状与控制对策探讨[J]，环境科学，1994，15(5)；83～88；
[12] 王伟、袁光钰，我国的固体废物处理处置现状与发展[J]，环境科学，1997，18(2)：87～90；
[13] 胡秀荣，中国危险废物处理处置技术现状和结构分析[J]，世界地质，2001，20(1)：62～65：
[14] 陈鲁实译，用超级微生物来处理有害物质[J]，国外环境科学技术，1992(1)：66：
[15] 关小红、周恭明，我国危险废物的污染控制现状与对策研究[J]，环境科学动态，2001(4)：32～34：
[16] 国家环境保护局编，化学工业固体废物治理[M]，中国环境科学出版社，1991：5～234：
[17] R．康韦、R．罗斯，工业废物处理手册[M]，工人出版社，1982：25～156；
[18] 石油化学工业部化工设计院编，污染环境的工业有害物[M]，石油化学工业出版社，1976：142～179；
[19] 承伯兴等译，有害废物的处理技术[M]，中国环境科学出版社，1993：153～276：
[20] 罗杰．巴斯顿等，有害废物的安全处理．发展中国家的特殊需要和问题[M]，中国环境科学出版社，1993：172～284；
[21] 蔡金炉，大力发展我国有害固体废弃物的处理技术—固化法和焚烧法[J]，环境科学与技术，1990(2)：41～43；
[22] Jesse R.. Comer, Chemical fixation and solidification of hazardous [J],Chemical Waste Management ,Inc., 1990: 247～253;
[23] 蒋建国、王伟，重金属螯合剂在废水中的治理中的应用研究[J]，环境科学，1999(1)：65～67；
[24] 谈辉明，杨启文，重金属废水处理技术的现状与展望[J]，环境科学与技术，1997(1)：35～37；
[25] 张建梅、韩志萍，重金属废水的治理和回收综述[J]，湖州师范学院学报，2002，24(3)：48～52；
[26] 刘文庆，重金属离子废水的处理方法[J]，天津化工，1995(4)：16～18；
[27] 龚盛昭，淀粉基黄原酸盐合成新工艺及其在废水处理中的应用[J]，化工环保，2001，21(2)：95～97；
[28] 王军民，含重金属废水的处理技术进展山，环境保护，1996(1)：14～
15；
[29] 黄继国、张永祥，重金属废水处理技术综述[J]，世界地质，1999，18(4)83～86；
[30] 孟橡和、胡国飞编，重金属废水处理[J]，化学工业出版社，2000(5)：17～156；
[31] 柯家骏、陈淑民，膨润土粘土矿吸附重金属研究[J]，重庆环境科学，1993，15(1)：4～6；
[32] 刘春萍、曲荣君，多胺型螯和树脂对重金属离子的吸附研究[J]，离子交换与吸附，1998，14(6)：548～553；
[33] B. L. Rivas, I. M. Peric, Sorption behavior of environmentally relevant metal cation of 4-vinypyridine based resins[J], Polymer Bulletin, 1999 (42): 337～343;
[34] ChanCan Zhang, Xi Li, Synthesis and Adsorption Properties of Magnetic Resin Microbeads with Amine and Mercaptan as Chelating Group[J], Journal of Applied Polymer Science, 2001 (82): 1587～1592;
[35] Cheng-Chien Wang, Chia—Yuan Chang, Study on Metal Ion Adsorption of Bifuntional Chelating/Ion—Exchange Resin[J], Ma(?)mol Chem.Phys, 2001 (202):882～890;
[36] 杨骏，秦涨峰，陈戎英，活性炭吸附水中铅离子的动态研究[J]，环境化学，1997，16(5)：423～428；
[37] 程树培，催益斌，杨柳燕，高絮凝性微生物育种生物技术研究与应用进展[J]，环境科学进展，1995，12(1)：65～69；
[38] 马士军，微生物絮凝剂的开发及应用[J]，工业处理，1997，12(1)：34～37；
[39] 宝平，庄源溢，李彤等，生物絮凝剂的研究和应用[J]，环境科学进展，1998，6(5)：57～62； ．…．
[40] 赵玲，尹平河，Qiming Yu，齐雨藻，海洋赤潮生物原甲藻对重金属的富集机理[J]，环境科学，2001，22(4)：42～45；
[41] 莫健伟，姚兴东，张谷兰，张应奋，海藻去除水中双偶氮染料机理及
重金属离子研究[J]，中国环境科学，1997，17(3)：241～243；
[42] 李明春，姜恒，侯文强，邢来君，酵母菌对重金菌离子吸附的研究[J]，菌物系统，1998，17(4)：367～373；
[43] 夏立江，华珞，李向东，重金属污染生物修复机制及研究进展[J]，核农学报，1998，12(1)：59～64； 一
[44] 彭清涛，植物在环境污染治理中的应用[J]，环境保护，1998，(2)：24～27；
[45] 周国平，罗士平，孙英，接枝羧基淀粉的制备与应用[J]，江苏石油化工学院学报，2002，14(1)：13～15：
[46] Chan Wu Chung, Using a water—insoluble amphteric starch to simultaneousely adsorb heavy metal ios/phenol from solutions[J], Polymer International, 1995,38(4):324～337;
[47] 邹新禧，两性淀粉螯合剂吸附性能的研究[J]，功能高分子学报，1996，9(3)：468～474；
[48] 邹新禧，阴、阳离子化红薯螯合剂的制备及吸附性能的研究[J]，湘潭大学自然科学学报，1998，9：87～91；
[49] 吕瑶姣，刘跃龙，张季爽，螯合纤维的合成及其吸附重金属离子的研究[J]，环境与开发，2001，16(2)：23～24；
[50] 高月弘，酒井伸一，危险废弃物—视点[M]，日本，中央法规出版社，1993，188：12～174；
[51] 须藤雅弘，废弃物学会第6回研究发表会讲演论文集[C]，日本，化学工业日报社，1990，435：21～143；
[52] 井田莰，须藤雅弘，全国都市清扫会议第17回演讲论文集[C]，日本，化学工业日报社，1996，87：11～136；
[53] 蒋建国，王伟等，高分子螯合剂捕集重金属Pb~(2+)的机理研究[J]，环境科学1997，18(3)：31～34；
[54] 蒋建国，王伟，赵翔龙，那崇铮，重金属螯合剂在废水治理中的应用研究[J]，环境科学，1999，20(1)：59～61；
[55] Cheng-Chien Wang Chuh-Yung Chen Chia-Yuan Chang[J]Joumal of
Applied Polymer Science, 2002, (84): 335～346;
[56] 陈义镛、朱东伟《特种性能高分子学术论文报告会》预印集B6[M]，(1984．10于桂林)，高分子学报，1987,111(2)：151；
[57] 陈义镛，功能高分子[M]，上海科学技术出版社，1988，5：284～382；
[58] 杨宇民，邵健，巯基甲壳质的制备及其对重金属离子的吸附研究[J]，南通医学院学报，1999，19(2)；68～70；
[59] 蒋建国，王伟等，重金属废水处理药剂的开发与应用实验研究[J]，大连铁道学院学报，1998，19(2)：10～13；
[60] 小林义隆，大世户昌志[J]，水处理技术，19(8)，727(1978)；CA90，127005u(1979)；
[61] 朱端卫，刘义新，程东升，8-羟基喹啉螯合树脂与重金属作用研究[J]，华中农业大学学报，2000，19(1)：15～17；
[62] 林建荣，王清萍，硫脲螯合树脂的合成及其吸附性能研究[J]，福建师范大学学报，1997，13(4)：68～71；
[63] 董玉莲，肖锦，两性高分子水处理剂的研究现状与发展[J]，化工进展，1999，(6)：16：16～19；
[64] 徐锁洪，严滨，改性羽毛对重金属吸附性能的研究[J]，工业水处理，1999，19(6)：27～29；
[65] 孙家寿，高分子螯合剂在废水处理中的应用[J]，环境科学动态，1989，(10)：17～21；
[66] 邹新禧，阴、阳离子化红薯淀粉螯合剂的制备及吸附性能的研究[J]，湘潭大学自然科学学报(自然科学版)，1998， 20(3)：87～91；
[67] 汪玉庭，程格，朱海等，交联壳聚糖对重金属离子的吸附陸能研究[J]，环境污染与防治，1998，20(1)：1～3；
[68] 彭长宏，汪玉庭，程格等，接枝羧基壳聚糖的合成及其对重金属离子的吸附性能[J]，环境科学，1998，19(5)：29～33；
[69] 安胜姬，张兰英，郑松志等，二异氰酸酯与壳聚糖交联产物对金属离子的吸附性能[J]，长春科技大学学报，1999，29(2)：197～199；
[70] 毕煜龙，变性淀粉在重金属废水处理中的应用[J]，环境与开发，1992，
7(30)：7～12；
[71] 汪玉庭，程格，接枝羧基淀粉去除水体中有毒重金属离子的研究[J]，环境污染与防治，1996，18(2)：16～20：
[72] 巫拱生，吴凤从，于淑芳等，甲基丙烯酸甲酯与氰乙基化交联淀粉的接枝共聚反应及其改性接枝物对金属离子吸附性能的研究[J]，青岛大学学报(自然科学版)，1995，8(1)：79～88；
[73] 邹新禧，SGPAC型螯合剂吸附重金属离子的研究[J]，离子交换与吸附，1991，7(1)；16～20；
[74] 王格慧，宋湛谦，多胺型螯合棉纤维的制备与吸附性能研究[J]，林产化学与工业，2000，20(2)9～12；
[75] 曲荣君，王春华，阮文举等，多胺交联纤维素树脂的合成及吸附性能(XI)[J]，林产化学与工业，1997，17(3)：19～24；
[76] 龚盛昭，利用蔗渣或稻草制备重金属废水处理剂—纤维素黄原酸酯的试验[J]，甘蔗糖业，1999，(5)：43～45；
[77] 杨超雄，吴锦远，纤维素基磁性聚偕胺肟树脂的研究Ⅰ．树脂吸附二价重金属离子[J]，纤维素科学与技术，1998，6(2)：36～44；
[78] 王春华，曲荣君，王海霞等，蛇笼型螯合树脂的合成及性能研究[J]，工业水处理，2000，20(3)：11～15；
[79] ZHENG G Z, MESHITS UK A G, ISHIZUA, Polymer Intemational[J],1994, 34(3): 233～241;
[80] CRESE NZI V, DEAI C M, STIVALA S S, New york: Gordon and Breach Science Publishers[J], N.Y, 1984: 247～253;
[81] GRUBER J AMESV. Adv Chitin Sci [J], 1996,(1 ):211～220;
[82] 朱和辉，苯基聚乙烯醇疏水色谱填料的制备及其在大分子分离中的应用[M]，华南理工大学硕士论文，1999：57；
[83] 张志贤等编著，《有机官能团定量分析》[M]，北京，化学工业出版社，1990：59～60；
[84] 宋伯儒，史作清，何炳林，大孔球形纤维素离子交换剂的制备及对蛋白质的吸附富集性能研究Ⅱ．球形纤维素的交联活化及功能基化及功能基化的研
究[J]，高分子交换与吸附，1997，13(1)：59～63；
[85] 张克胜，孙君坦，何炳林，含牛磺酸交联聚乙烯醇的合成及其对甘油三脂吸附性能[J]，离子交换与吸附，2000，16(4)：324～329；
[86] 复旦大学编著，《物理化学实验》[M]，北京，高等教育出版社，1993：68～69；
[87] 匡科，疏水吸附树脂的制备及其吸附蛋白质的研究[M]，华南理工大学硕士论文，2001，6：51。