位点能量分布理论（site energy distribution theory,SEDT）是一种从能量的角度去研究吸附机理的理论方法,其在吸附能不均匀的吸附剂表面上有着独特的应用优势。而沉积物作为水环境中污染物迁移转化的重要场所,是不均匀的天然吸附剂,对沉积物上污染物的吸附行为研究受到广泛关注。已有学者将SEDT成功应用到沉积物对污染物的吸附研究中,然而在污染物对象的选取以及该理论的应用方式上还存在许多空间。因此本课题的研究目的是进一步发展SEDT在沉积物吸附水体污染物研究中的应用,创建新的分析讨论方法。对于沉积物的吸附研究,Langmuir模型一直被广泛使用,但因其基于表面均匀性的假定与沉积物不均匀的特性相矛盾,因此存在着明显的缺陷。本课题通过SEDT来定量分析Langmuir模型在沉积物中应用的误差（δ）,并阐明Langmuir模型在沉积物上的适用性,发现δ主要取决于沉积物体系的能量分布不均匀性。并得到在满足以下条件时,Langmuir模型可应用于沉积物的吸附研究中:（1）不均匀参数（m、n）位于δ小于10%的区域;（2）沉积物的能量分布不均匀度（σ）小于临界值5.668。这可以为将来沉积物的吸附研究中等温吸附模型的选择提供参考。其次将SEDT引入到沉积物对重金属的竞争吸附研究中,考查了Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺在沉积物上以单一、二元、三元组分存在时的位点能量分布。并得到了无法从等温线中获得的能量信息:（1）不同能量范围的竞争优势离子。Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺共存时,在整个能量范围内Cu²⁺显示出绝对的竞争优势,特别是高能区,而Zn²⁺与Cd²⁺相比的竞争优势主要发生在低能区;（2）竞争金属离子对吸附体系能量分布的影响。该影响基本体现在中低能量范围和中高能量范围内,其中,Cd²⁺和Zn²⁺对Cu²⁺的干扰较小,而Cd²⁺和Zn²⁺均会因为其它两种重金属离子的存在,能量分布发生显著变化;（3）各重金属在各能区吸附位点的占比。在具有重要环境意义的高能区的吸附位上,各重金属比例如下:略高于3:1（Cu-Cd）,略低于3:1（Cu-Zn）,约为1:1（Cd-Zn）,以及近似7:2:2（Cu-Cd-Zn）。并以三元竞争吸附体系中Cu²⁺在不同沉积物上的吸附为例,分析沉积物粒径和有机质含量对位点能量分布的影响。得到吸附能分别与沉积物分形维数（D）和有机质含量具有一定正相关关系;σ与D存在负相关关系,且与有机质含量的负相关关系不明显。本研究结果可为了解沉积物中多种重金属(Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺)的迁移转化,帮助控制水体重金属污染提供更全面的信息。且发展了SEDT的应用并对沉积物竞争吸附研究提供了一个新的视角以及通用的分析模式。