随着经济高速发展,我国水环境重金属污染问题日趋严重,重金属污染废水的处理是环境科学与工程研究热点之一。吸附法作为一种简单有效的处理方法广受欢迎,寻求廉价、高效、应用范围广、易于回收、绿色环保的吸附剂,是吸附法成功应用于水处理工程实践的关键问题。本文使用人造沸石（NZ）、纳米四氧化三铁（纳米Fe3O4）和海藻酸钠（SA）合成钙交联纳米四氧化三铁改性沸石微球（Ca-MZS）,研究了吸附剂投加量、溶液pH、不同交联剂、离子强度等因素对Ca-MZS去除水体中Pb2+、Cu2+、Cd2+性能的影响,并进行了吸附动力学、吸附热力学参数的计算与吸附机理模型拟合。结果表明:Ca-MZS是一种低成本高效、便于回收、易于回收、绿色环保的吸附剂。具体研究结论如下:（1）相对于NZ、钙交联纳米四氧化三铁微球（Ca-MS）,Ca-MZS对Pb2+、Cu2+、Cd2+的吸附效果较好。在25℃时,当Ca-MZS投加量为0.6 g/L,pH=3.0,Pb2+初始浓度20 mg/L时,Pb2+去除率达93.4%,吸附量为33.12 mg/g,大于NZ（8.019 mg/g）、Ca-MS（29.11mg/g）;当Ca-MZS投加量为0.9 g/L,pH=2.33,Cu2+初始浓度30 mg/L时,Cu2+去除率达84.27%,吸附量为28.09 mg/g大于NZ（15.94 mg/g）、Ca-MS（20.21mg/g）;当Ca-MZS投加量为0.9 g/L,pH=4.86,Cd2+初始浓度30 mg/L时,Cd2+去除率达69.96%,吸附量为23.32 mg/g,大于NZ（13.13 mg/g）、Ca-MS（21.50 mg/g）;在Pb2+、Cu2+、Cd2+共存体系中,当Ca-MZS投加量为0.6 g/L,pH=4.5,重金属离子初始浓度20 mg/L时,Ca-MZS对不同重金属离子的吸附效率为Pb2+>Cu2+>Cd2+。（2）Ca-MZS比铁交联纳米四氧化三铁改性沸石微球（Fe-MZS）对Pb2+、Cu2+、Cd2+的吸附效果更好。在相同的实验条件下,Fe-MZS对Pb2+的最大吸附量、去除率分别为28.97 mg/g、87.08%,相比于Ca-MZS吸附量降低了4.130 mg/g,去除率降低了5.940个百分点;对Cu2+的最大吸附量、去除率分别为9.576 mg/g、28.73%,相比于Ca-MZS吸附量降低了18.51 mg/g,去除率下降了55.54个百分点;对Cd2+的最大吸附量、去除率分别为9.169 mg/g、25.51%,相比于Ca-MZS吸附量降低了15.15 mg/g,去除率降低了44.45个百分点。（3）Na+、K+两种共存离子对Ca-MZS吸附不同重金属离子的影响不同。在25℃,Na+、K+离子浓度分别为0.2 mmol/L,质量浓度20 mg/L的200 mL Pb2+溶液中,Pb2+去除率分别下降了9.3个、16.1个百分点;Na+、K+离子浓度分别为0.2 mmol/L,质量浓度30 mg/L的200 mL Cu2+溶液中,Cu2+去除率分别下降了11.94个、22.12个百分点;Na+、K+离子浓度分别为0.2 mmol/L,质量浓度30 mg/L的200 mL Cd2+溶液中,Cd2+去除率分别下降了32.64个、33.71个百分点。（4）Ca-MZS对Pb2+的吸附过程符合准二级动力学模型（R~2>0.99）,吸附等温线符合Freundlich模型（R~2>0.99）,吸附过程为自发吸热过程（ΔG<0）,吸附过程受颗粒扩散控制（PDC）;Ca-MZS对Cu2+的吸附过程符合Elovich动力学模型（R~2>0.95）,Langmuir和Freundlich模型拟合吸附等温线结果都较好（R~2>0.94）,吸附过程为自发吸热过程（ΔG<0）,吸附过程受颗粒扩散控制（PDC）;Ca-MZS对Cd2+的吸附过程符合符合Elovich动力学模型（R~2>0.98）,吸附等温线符合Langmuir模型（R~2>0.96）,吸附过程为自发吸热过程（ΔG<0）,吸附过程受颗粒扩散控制（PDC）。