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本文以乌梁素海表层沉积物中的富里酸(FA)为吸附剂,研究了不同环境条件(pH、离子强度、FA浓度、M2+浓度及温度)下,Pb2+、Cu2+、Cd2+在两种FA(芦苇区,Phra. Area;龙须眼子菜区,Pota. Area)上的结合特征,通过Langmuir、Freundlich、Bi-Langmuir及Ligand binding等模型及结合前后FA的荧光光谱、红外光谱分析,揭示FA与M2+的作用机理,以期为控制和改善环境中Pb、Cu、Cd的污染提供理论依据。主要结论如下：(1)Phra. Area FA的芳香度、分子量、腐殖化程度和极性均高于Pota. Area FA,且Phra. Area FA与Pota. Area FA的酚羟基、羧基和脂肪物质含量不尽相同。(2) Phra. Area FA与Pota. Area FA对M2+的结合反应分为快结合阶段、慢结合阶段和结合动态平衡阶段。FA浓度越高,FA对M2+的结合速率越快；离子强度越小,结合速率越大；M2+浓度越低,结合速率越大。液膜扩散阻力和化学吸附是控制FA对M2+结合过程的主要机制。(3) Phra. Area FA与Pota. Area FA对M2+的结合量随M2+初始浓度和FA浓度增加而增加,单位结合量随FA浓度增加而降低；FA对M2+的结合量随离子强度的增加而降低,随pH升高而增加,随温度降低而增加且反应是自发的放热反应。(4) Langmuir、Freundlich及Bi-Langmuir模型拟合结果表明Phra. Pota、Area FA对M2+的结合不是单分子层的吸附及FA表面的异质性。两种FA对M2+的结合反应均易进行。(5)FA中有两种不同类型的结合位点参加与Pb2+的反应,强结合位点的表观稳定常数Ks,1比弱结合位点Ks,2高1-2个数量级,但最大结合量Bmax,1比Bmax,2低1-3个数量级,表明FA结合位点的化学异质性,且强结合位点数量极其有限。(6)反应前后FA的荧光光谱分析表明Phra. Area FA与Pota. Area FA对M2+结合的异质性,且芳香族物质是决定FA与M2+结合作用的关键因子。反应前后FA的红外光谱分析表明M2+可与FA上胺类基团(强结合位点)发生反应,可与羧基、酚羟基(弱结合位点)形成双齿螯合物。(7) Phra. Area FA对M2+结合量由大到小依次为Pb2+>Cu2+>Cd2+,结合率由大到小依次为Cu2+>Pb2+>Cd2+; Pota. Area FA对M2+结合量由大到小依次为Pb2+>Cd2+>Cu2+,结合率无显著差异。(8)pH对Phra. Area FA结合M2+的影响基本相同,对Pota. Area FA结合M2+的影响顺序为Cu2+>Pb2+>Cd2+。Phra.Area FA浓度对Cu2+的影响程度约为Pb2+的1.12倍、Cd2+的3.86倍,Pota. Area FA浓度对Pb2+的影响程度约为Cu2+的1.36倍、Cd2+的3.05倍。离子强度对Phra. Area FA结合M2+的影响顺序为Pb2+>Cd2+>Cu2+,对Pota. Area FA结合M2+的影响顺序为Pb2+>Cu2+>Cd2+。(9)Freundlich及Bi-Langmuir模型能够很好的拟合Phra. Area、Pota. Area FA对M2+的结合。Phra. Area FA对M2+的结合亲和力大小顺序为Pb2+>Cd2+>Cu2+(15℃,25℃); Pota.Area FA对M2+的结合亲和力大小顺序为Pb2+>Cd2+>Cu2+(25℃), Cu2+>Cd2+>Pb2+(15℃)。Bi-Langmuir模型拟合结果所示,FA对M2+结合类似,低能位点的结合量比高能位点高约1个数量级,而对应的亲和系数比专性吸附的亲和系数低约1-2个数量级。Ligand binding模型与其它吸附模型一样,依赖于实验条件。