工业的迅速发展在带来高经济效益的同时,却给水体造成了严重的重金属污染.为了对淀山湖水体纳污能力有个较充分的认识,我们以Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)三种有代表意义的重金属和淀山湖表层沉积物为研究对象,开展了本课题的研究.本文介绍了重金属在沉积物上的吸附行为研究进展,测定了淀山湖沉积物的理化性质和表面电荷性质,进行了一系列的吸附解吸模拟实验,讨论了影响吸附作用的因素,描述了吸附过程的数学模拟.实验主要结果为:沉积物的表面电荷和体系pH密切相关:当pH>4.5,沉积物表面电荷中的可变负电荷占有很大比重;当pH<4.5,永久负电荷和可变正电荷则占主导地位;测得沉积物样品的零电荷点在酸性区域内(pH3.85).沉积物对溶液中的阴离子(铬)和阳离子(铜和铅)吸附效率随pH的变化趋势完全不同.解吸实验的结果表明:在较高pH下,对于铜和铅来说,静电作用吸附的金属离子数量较多并且表面沉淀成为主要的反应机理;而对于铬来说,由于进行配位体交换吸附,吸附态的铬与沉积物表面结合得牢固,很难从沉积物上解吸下来.不同初始重金属离子浓度对吸附的影响表明:在固液比一定的情况下,随各重金属离子初始浓度的增加,吸附效率均有降低的趋势.吸附和解吸等温线表明,不同初始浓度条件下重金属离子与沉积物表面的作用机理完全不同.离子强度对重金属吸附的影响不显著,就总的趋势来说,随着离子强度的升高,铜和铅的吸附效率缓慢增大,铬的吸附效率则缓慢减小.沉积物对铜、铅和铬的吸附符合Langmuir吸附等温方程的规律;对于这三种重金属,吸附过程热力学参数均小于零,表明吸附均是自发、放热和混乱度减小的过程.沉积物对铜、铅和铬的吸附动力学过程可分为快速和慢速两个阶段,能用指数函数方程q=a+bexp(ct)(a,b,c均为经验参数)进行描述.主要环境因子(初始浓度、pH和温度)对各重金属的吸附速率均有不同程度的影响.结合淀山湖沉积物的性质测定和吸附解吸模拟实验的结果,表明淀山湖沉积物远远还没有达到吸附容量,且沉积物表面与重金属的相互作用牢固,引起二次污染的可能性很小.