重金属元素对环境的污染非常严重，其在土壤以及泥炭中的吸附和解吸行为对研究重金属元素的生物可利用性和重金属污染的治理有着重要作用。论文第一部分简要回顾了重金属元素在土壤中吸附的影响因素、一些简单模型和吸附机理等方面的研究进展。　　 本文第二部分研究了三种典型的低分子量有机酸——柠檬酸、苹果酸和乙酸对Pb、Cu和Cd三种重金属元素在黑龙江黑土和江西红壤两种典型土壤中的解吸行为的影响。低分子量有机酸是土壤中所特有的，在根际环境中起着重要作用。有机酸从两种土壤中Pb、Cu和Cd解吸顺序为：柠檬酸＞苹果酸＞乙酸。这一顺序同重金属元素与有机酸形成配合物的配合常数大小顺序。用土壤背景电解质溶液CaCl2和NaNO3解吸时，Pb、Cu和Cd的解吸量随着pH的增大而降低。用有机酸解吸时，不同有机酸对Pb、Cu和Cd的解吸量随pH的变化呈现不同的趋势。苹果酸和乙酸在pH3.1时对Pb、Cu和Cd的解吸量小于柠檬酸在pH7时的解吸量。这说明pH并不是影响Pb、Cu和Cd解吸的主导因素。而且实验所用有机酸解吸Pb、Cu和Cd的量均CaCl2和NaNO3。因此有机配体在Pb、Cu和Cd的解吸过程中起主导作用。土壤性质对Pb、Cu和Cd的解吸也起着重要的作用，江西土壤具有较低的pH，CEC，OM和氧化锰含量，Pb、Cu和Cd更容易从江西土中解吸下来。培养时间也会影响Pb、Cu和Cd的解吸行为，随着培养时间的增加，Pb、Cu和Cd的解吸量降低。　　 本文第三部分研究了Pb、Cu和Cd在泥炭上的竞争吸附。泥炭是在积水、缺氧条件下，植物残体不完全分解的自然产物，主要成分是木质素和腐殖酸，对重金属元素有很强的吸附能力，常用作重金属元素的吸附剂。自然条件下，单一重金属元素单独存在的情况很少。我们将批量平衡吸附实验与XAS技术结合起来研究了Pb、Cu和Cd在丹麦泥炭和黑龙江泥炭上的竞争吸附。Langmuir两位点模型很好地拟合Pb、Cu和Cd在单组分和多组分体系中的吸附等温线。Pb、Cu和Cd在二元体系和三元体系中的吸附量比其在单组分体系中要低。多组分体系中，Pb、Cu和Cd在低能位点上的吸附量(qm,1)的降低程度要比高能位点(qm,2)大，说明Pb、Cu和Cd在泥炭上的竞争作用主要在低能位点上进行。在所有吸附体系中，三种金属元素在丹麦泥炭上的吸附量大于黑龙江泥炭，三种金属元素在同种泥炭上的吸附顺序为：Pb＞Cu＞Cd。应用拟一级动力学模型、拟二级动力学模型、抛物线方程、Elovich模型以及颗粒内部扩散模型来拟合单组分体系中Pb、Cu和Cd的吸附动力学。结果表明拟二级动力学模型拟合效果最好。拟二级动力学模型拟合结果表明，金属元素在丹麦泥炭上的吸附速率大于黑龙江泥炭大，三种金属元素的初始吸附速率和吸附速率的顺序为：Pb＞Cu＞Cd。Pb、Cu和Cd在二元体系和三元体系中的初始吸附速率比单组分体系低。竞争吸附导致了Pb、Cu和Cd在单组分体系与多组分体系中的不同吸附行为。XAS实验表明，Cu在泥炭上吸附时，泥炭上的羧基取代平伏面上的水分子与Cu形成内层配合物。Pb和Cu在泥炭上的结合位点相似，主要通过羧基与泥炭结合。XAS研究结果提供了Pb和Cu在泥炭上竞争吸附的直接证据。