近些年来,燃煤发电产生的大气污染问题日益严重。国内外的燃煤电站对于常规的大气污染物NO_X、SO_X和粉尘等的控制措施较为完善,而对于汞、砷等痕量元素污染物的防治措施还有待完善。因此在本文中利用密度泛函理论,研究了飞灰吸附剂中的缺陷位SiO₂分子、活性K₂O晶体对烟气中的痕量元素污染物汞、砷的吸附作用和吸附机理。为了研究痕量元素砷、汞在飞灰中的缺陷位SiO₂分子上的吸附特性,在Gaussian以及Multiwfn软件中,利用密度泛函理论研究了砷的典型氧化物AsO、单质汞Hg⁰、氧化态汞HgCl在飞灰中的缺陷位SiO₂分子模型上的吸附机理,对吸附构型进行优化以及能量计算,并通过AIM理论、Mulliken电荷和Mayer键级分析吸附机理,利用定域化轨道指示函数（LOL）填色图,定域化分子轨道图（LMO）等图形直观的分析相互作用类型。结果表明,砷的典型氧化物AsO、氧化态汞HgCl在缺陷位SiO₂分子表面的吸附能均大于50 kJ/mol,为典型的化学吸附,SiO₂-AsO、SiO₂-HgCl分子之间为共价相互作用。而单质汞Hg⁰在缺陷位SiO₂分子表面的吸附能均小于50 kJ/mol,为较弱的物理吸附。对于痕量元素砷、汞在飞灰中的活性K₂O晶体上的吸附机理研究,利用Materials Studio软件中的Dmol³模块对K₂O晶体（1 1 1）表面进行构建和优化,并对与痕量元素污染物AsO、Hg⁰的吸附构型进行优化和能量计算,得到了最佳吸附构型,并对最佳吸附构型进行了态密度以及分波态密度分析。结果表明,K₂O-AsO吸附时吸附能均大于50 kJ/mol,为较强的化学吸附,AsO分子在K₂O晶体（1 1 1）表面的最佳吸附位置为O原子顶位,吸附能大小为138.25 kJ/mol,As和K₂O中的O原子之间的共振峰的共振强度和重叠区域都较大,说明相互作用较强。而K₂O-Hg⁰吸附时吸附能均小于50 kJ/mol,为较弱的物理吸附,其最佳吸附位置也为O原子顶位,吸附能大小为46.50 kJ/mol,Hg⁰与K₂O表面的O原子的分波态密度几乎不存在共振峰,说明相互作用较弱。本文将量子化学引入燃煤电厂痕量元素污染物砷、汞在飞灰吸附剂上的吸附脱除研究,证实了飞灰中的缺陷位SiO₂分子和活性K₂O晶体是吸附烟气中痕量元素污染物汞、砷的关键成分,深入了解吸附机理,为飞灰的资源化利用以及控制环境中的痕量元素污染物提供了理论基础,这为改造燃煤锅炉现有污染控制装置,真正实现燃煤电厂多种污染物的联合脱除奠定坚实的理论基础。