1.铜离子污染的来源与危害

铜是生活中的常用金属,是人类、动植物生存必不可少的微量元素,在自然界广泛存在。通过呼吸、食物摄入消化或皮肤等途径,铜可在人体中积累,超过人类的可承受范围会引发中毒等各种疾病,危害机体健康。我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749－2006)中明确规定饮用水中铜含量的限制为1.0mg/L,若饮用含铜过量的饮品会造成肠胃不适中毒,像急性铜中毒、肝豆状核变性、儿童肝内胆汁淤积^[1-3]以及肝脏肾脏损伤、贫血症,甚至低血压、休克。所以铜也是对哺乳动物毒性最大的三种元素之一。在水体中过量的铜离子也会危害水生生态系统^[4]。由此可见含铜废水处理不达标甚至未经处理排放会造成潜在的环境健康风险,甚至对整个生物圈造成无法估量的影响。因此急需寻找高效去除废水中的重金属铜的方法^[5]。

铜及其化合物污染源于开采冶炼铜矿、机械加工制造、钢铁生产以及各种电镀铜化合物,包括氢氧化铜、溴化（亚）铜、硫酸（亚）铜、碘化（亚）铜、碳酸铜、硝酸铜、硫化铜、氟化铜、硫化（亚）铜、氯化（亚）铜、醋酸铜、氧化铜钾、磷酸铜、二水合氯化铜铵的废物。而含铜废水在工业废水中较为常见,来源于、印刷、电镀、化工、有色金属冶炼、有色金属矿山开采、电子材料漂洗以及染料生产^[4,6,7]。

2.目前去除废水中铜离子的方法

去除废水中铜离子的方法^[8,9]有化学法、生物法及物化法等。

（1）化学法包括：化学沉淀法、置换法、电解法。常见的化学沉淀法有石灰法和硫化物沉淀法。前者处理废水后pH高,结垢明显,适于处理稳定的水质。后者处理后产生的硫化钠等物质需要去除,否则产生环境污染。电解法要求的设备化程度较高,适于高含量铜废水处理,否则应富集预处理。

（2）生物法除铜运转时微生物持续繁殖,去除铜离子的量持续升高。生物法除铜有诸多优势：简便实用,简单的过程控制,污泥量较小,二次污染少。但存在明显的缺陷：功能菌繁殖速度及反应速率慢,处理水难以回用。

（3）物化法包括：离子反渗透膜法、离子交换法。反渗透法无法耐高温,抗压实时性较差,对膜的质量要求严格。离子交换法成本相对较低,占地面积不大,但难以再生树脂。此外还有电化学法、膜过滤等。电化学法除铜有如下优点：高效、可自动控制、污泥量少,且能直接回收金属铜。但适于处理高浓度含铜废水,低浓度时电流效率极低,电极很容易污染,耗能、处理费用高。

上述方法存或多或少的缺陷,如费用高、操作要求高、容易导致二次污染等^[7,10]。 而吸附法除铜基于吸附剂对铜离子的亲和力、静电力、范德华力、化学键力导致的吸附。吸附剂可分为无机吸附剂和有机吸附剂。无机吸附剂中活性炭吸附最为常见,此外还有磷酸盐的土壤、沸石和海泡石。高分子有机吸附剂中常见的是螯合剂EP-110和聚乙烯亚胺。吸附法拥有诸多优势：去除率高、操作简易、运行成本低^[4]吸附剂来源广泛^[11]、处理效果好同时不存在二次污染、部分物料可回收利用、吸附剂重复利用率高等^[12,13]。

3.去除水中铜离子的常用吸附剂研究进展