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1.3水环境重金属污染的检测手段
要想有效地监测水中的重金属离子，并对其含量进行准确的定量，为之后金属离子的去除提供有必要的条件，就需要具有灵敏度高，准确性高鹤检测快速等特点的检测手段。酶分析法、原子荧光光度法[10]、电感耦合等离子体质谱法[11、12]电感耦合等离子发射光谱法、高效液相色谱法[13]、生化传感器[14]和免疫分析法[15,16]为检测水中重金属离子的常见方法。传统的光谱法检测重金属存在仪器价格昂贵，携带不方便，操作工序繁琐等问题，而作为新型检测手段的生化传感器和免疫分析法则具有轻便、便于携带、操作简单、灵敏度高等优点，能够有效解决传统光谱法检查中所存在的问题。时康等[17]利用电化学活化玻碳作为基底电极原位制备成金属铋膜电极，并采用方波阳极溶出分析法来检测二价铅离子和二价镉离子。结果显示，在对二价铅离子和二价镉离子的检测中，所制备的金属铋膜玻碳电极与传统检测手段相比灵敏度及检测范围均有有大幅提高。I. A. Darwish 等[18]尝试使用一步竞争性重金属免疫检测法实现了对人类血清中的Cd2+离子进行检测，检测范围在0.24-100 μg L-1（变化系数≤10%），其检测结果与石墨炉原子吸收光谱法有较高的相关度（r=0.984）。
1.4纳米复合材料
纳米复合材料（nanocomposite）具有“21 世纪最有前途的材料”之一的美誉，是近些年才发展起来的一类新式材料。其具有复合材料拥有的协同效应，除此之外还具有纳米材料所应有的较小的平均粒径、较多的表面原子、较大的比表面积、较高的表面能等特点。并且纳米复合材料还具有尺寸效应、独特的小表面效应、宏观量子隧道效应等，其所具有的诸多特殊性能和功能，如光、电、磁、热及催化等优异性质，使得纳米复合材料的在诸多领域都具有极为广泛的应用价值。
纳米复合材料根据其组成的不同能够分以下三类：无机-无机纳米复合材料、无机-有机纳米复合材料和有机-有机纳米复合材料。
1.4.1 无机-无机纳米复合材料
所谓无机-无机纳米复合材料就是指其基体材料和分散材料均为无机纳米材料的复合材料。目前大多数仍处于研制和试用阶段，主要是以无机纳米材料作为基体材料，以各种无机纳米纤文和纳米粒子作为增强分散材料，从而获得了综合性能更优良的纳米复合材料。郑言贞等[19]通过超声波技术合成了一种新型的纳米复合材料，这种材料是水合氧化钌/多壁碳纳米管纳米复合材料（Ru-MWNTs）前驱体，在加热到150 摄氏度并持续15 h 后它能够转化为Ru-MWNTs。实验显示，水合氧化钌能够以无定型态沉积在MWNTs 上并且囤积的十分均匀。同时郑言贞等人用Ru-MWNTs 复合材料包裹电极对其进行了多种电化学测试，实验显示还在1.0 mol•L-1 的硫酸电解液中，这种纳米复合物材料具有良好的电容性，它的比容量是普通MWNTs的6 倍（MWNTs 的比容量为15.5 F•g-1）达到了为100 F•g-1，；通过交流阻抗方法对其进行检测，结果表明，将少量的水合氧化钌复合于MWNTs上可以有效的提升电极材料的充电和放电的速度。
1.4.2 无机-有机纳米复合材料
无机-有机纳米复合材料是指由无机纳米材料与有机聚合物复合而成的纳米复合材料，这种复合材料具备无机材料、无机纳米材料、有机聚合物材料等所不具备的磁学特点、光学性能、生物兼容性、可降解性和电学特性。无机-有机纳米复合材料是目前科研领域中的研究的热点，主要有以下几种制备方法：原位聚合法、溶胶-凝胶法、插层法和共混法。C. J. Huang 等[20]运用溶胶-凝胶法获得了环氧树脂/SiO2 纳米复合材料，这种材料在常温（298 K）时其机械性能会随SiO2 含量的提高呈现先增加后变弱的变化趋势，而在低温（77 K）时，这种材料的机械性能会随着SiO2含量的增大而渐渐提升；伴随着SiO2 含量的增大，环氧树脂/SiO2 纳米复合材料的平均热膨胀系数会趋于变小、其玻璃化温度会趋于升高。S. H. Huang 等[21]等人采用原位聚合法在Fe3O4 磁性纳米粒子表面聚合包覆一层聚丙烯酸之后用二乙烯三胺对所合成的纳米材料进行胺功能化。并将合成的材料应用于吸附水中的重金属离子。结果表明，这种磁性纳米复合材料对二价Cu离子和二价Cr离子的吸附满足Langmuir 吸附的模式，对应二价Cu离子的最大吸附量为12.43 mg•g-1 ，对应二价Cr离子的最大吸附量为11.24 mg•g-1，从中可以看出这种磁性纳米复合材料在水处理领域应用前景广阔。