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在地球生态环境中,腐殖酸（包括HA、FA等）是分布最为广泛的天然有机物质。由于其含有多种功能基,能与环境中的金属离子发生很强的相互作用（如吸附作用、配合作用、氧化还原作用）,这些作用有重要的环境意义,因此成为近二十多年来研究的热点。但由于腐殖酸复杂的结构和非平衡体系特征,以往的研究存在不少局限,且由于锌、镍这两种元素缺乏准确度较高的离子选择电极,其在溶液中的活性测定困难,目前对它们与腐殖酸相互作用的系统研究还少见报道。 本试验根据魏世强等提出的稳态指标,借鉴其方法和思路,采用C-25葡聚糖凝胶层析方法、离子交换平衡法,结合红外光谱分析等方法,对腐殖酸主要组分之一胡敏酸与锌、镍两种金属离子的反应机理和与Zn-Cd离子共存体系的反应特征及影响因素进行了较系统的研究,获得了以下重要结果: 首次采用C-25葡聚糖凝胶层析法研究了酸度、胡敏酸浓度、金属离子初始浓度对胡敏酸（HA）吸附Zn2+、Ni2+特征的影响:胡敏酸与两金属离子的吸附量都是随pH和金属离子初始浓度升高而增加;随胡敏酸浓度升高而减少;酸度与镍离子吸附量的关系可用自然对数方程拟合,且随镍离子浓度的增大,方程的斜率也随着增大;而酸度与锌离子吸附量的关系在低锌离子浓度时,用直线方程拟合,在较高锌离子浓度时,用自然对数方程拟合较好。用所得方程拟合金属离子完全解离时的pH:镍离子介于2.3～2.6之间,锌离子介于1.9～2.5之间。即胡敏酸与锌离子结合后比镍离子更难解离。吸附率与以上三因素的关系是:pH和胡敏酸浓度越高,吸附率越大;而金属离子初始浓度越高,吸附率越小。 在[HA]为1.04g/L、离子强度0.10mol/L、温度298K时,两金属离子与胡敏酸吸附在不同pH下服从不同的规律:pH为3.0时,用Linear和Fruendlich方程拟合效果较好（r=0.9822～0.9971）;在pH4.0～8.0之间,用Langmiure方程拟合最好（r=0.9902～0.9988）。饱和吸附量Sm和吸附平衡系数K′随pH升高而增大,说明随pH升高,饱和吸附量和吸附强度都增大。在pH4.0～8.0之间,镍饱和吸附量Sm介于0.37～0.69mmol/gHA之间,而pH4.0～7.0锌的饱和吸附量Sm介于0.77～0.82mmol/gHA之间。吸附平衡常数logK′随pH升高而增大,△rGmθ都<0,且随pH升高而减小。镍与胡敏酸的logK′与pH呈自然对数关系,锌与胡敏酸的logK′与pH呈直线关系。 在[HA]为0.52g/L、离子强度0.10mol/L、温度298K时,锌在不同pH下的等温吸附归律与以上相同,但锌的饱和吸附量Sm在pH4.0～7.0介于1.31～1.95mmol/gHA之间,logK′与pH呈指数关系。 胡敏酸对镍的吸附量随温度升高和离子强度增大而减少,吸附平衡常数logK′和△rGmθ随温度升高而减小,三个热力学函数均小于零,且从反应热△rGmθ值推断,胡敏酸与镍离子的吸附反应可能主要是配位基交换和偶极间力的作用。