本文采集了湘江段底泥，通过实验研究了底泥对水中Pb2+和Cd2+的吸附特性，探讨了泥水比、上覆水pH、温度、Pb2+和Cd2+的初始浓度以及底泥粒径对吸附效果的影响，分析了底泥对Pb和Cd的吸附动力学和热力学；同时采用人工污染后的底泥，探讨了泥水比、上覆水pH、温度以及上覆水腐殖酸含量对污染底泥释放重金属Pb和Cd效果的影响，分析了释放过程的动力学。pH值升高、温度升高、底泥粒径减小、Pb2+和Cd2+的初始浓度增大、泥水比减小，底泥对Pb2+和Cd2+的吸附量随之增大，但后两种情况的吸附率是减小的。底泥对Pb2+、Cd2+的吸附过程可以分为前30min的颗粒表面快速膜扩散阶段及其后的颗粒内部缓慢的扩散阶段，并且整个行为可以很好地用准二级动力学模型描述。底泥吸附Pb2+和Cd2+的等温式都能较好符合Freundlich和Langmuir方程，其中Pb2+更符合Langmuir方程，Cd2+更符合Freundlich方程。底泥对Pb2+和Cd2+的吸附焓变H＞0，说明吸附是一个吸热过程，升温有利于吸附；吸附自由能G＜0且介于-27.20～-10.47kJ/mol，说明吸附过程是自发进行的，物理吸附与化学吸附并存；吸附熵变S＞0，说明吸附是熵增过程。pH值升高、温度升高、泥水比增大，污染底泥对Pb和Cd的释放量和释放率随之减小，腐殖酸对释放效果的影响是复杂的，一般还是有一定的促进作用。污染底泥对Pb和Cd的释放过程可以分为两个阶段，首先为颗粒表面快速的膜扩散过程，然后为颗粒内部缓慢的扩散过程；整个过程很好的用准二级动力学模型描述，同时也符合Elovich方程和双常数速率方程，说明释放过程是复杂的非均相扩散。