腐殖酸是土壤、沉积物和水体中广泛存在的一类天然有机质。按存在状态可将腐殖酸分为游离态和结合态两类。土壤中的游离态腐殖酸很少，绝大多数腐殖酸与土壤中的粘土矿物结合形成稳定的粘土矿物-腐殖酸复合体。结合在粘土矿物上的腐殖酸能够改变矿物的理化性质，使原本亲水的矿物表面具有不同程度的疏水性。腐殖酸还能络合重金属离子，从而改变粘土矿物与重金属离子的相互作用，促进或抑制矿物对环境中的重金属离子的吸附，调控重金属离子在环境中的迁移转化与归趋。本文以胡敏酸（humic acid，HA）为腐殖酸的代表，以高岭石和蒙脱石分别作为1：1和2：1型粘土矿物的代表，通过化学平衡反应制备粘土矿物-胡敏酸复合体，然后研究复合体对重金属离子的吸附行为，以期揭示粘土矿物-胡敏酸复合体吸附重金属离子的机理，为解决环境中的重金属污染问题提供理论依据。1)胡敏酸在高岭石上的吸附曲线显示：在胡敏酸平衡浓度为9.536～251.4mg／L范围内，吸附曲线符合Freundlich吸附模式（R²=0.960）。吸附行为主要表现为配位体交换，发生在高岭石端面荷正电性的＞AlOH₂^+0.5吸附位上。随着pH值的增大，胡敏酸在高岭石上的吸附率降低。pH值的变化一方面影响到胡敏酸的分子形态、亲水性，另一方面对高岭石表面的荷电性也有影响，从而改变了胡敏酸与高岭石的界面作用机理。2)将吸附了胡敏酸的高岭石漂洗6次得到稳定的高岭石-胡敏酸复合体。在pH5的酸性条件下，胡敏酸在高岭石上的吸附能够明显增强对Cu²⁺的吸附。这是由于胡敏酸含有大量的羧基和酚羟基等活性基团，吸附在高岭石上的胡敏酸增加了其表面吸附位，在复合体表面形成了S-HA-Cu三元配合物，且Cu²⁺的吸附量与复合体中胡敏酸的含量在一定范围内成正相关。高岭石-胡敏酸复合体对Cu²⁺的吸附与水溶液pH值有关。在Cu²⁺与Cd²⁺共存时，复合体对Cu²⁺比Cd²⁺具有更强的选择性。3)胡敏酸在蒙脱石表面吸附能力不及高岭石，其层间域没有参与对胡敏酸分子的吸附，吸附行为主要受阳离子键桥、疏水性作用和氢键等弱作用力调控，配位作用有限。随着pH值的增大，吸附在蒙脱石表面的胡敏酸解吸到溶液中。4)胡敏酸在蒙脱石表面的吸附对蒙脱石吸附Cu²⁺的增强作用很小，主要是由于蒙脱石本身对Cu²⁺的吸附容量很大，从而掩盖了胡敏酸的作用。另外，胡敏酸在蒙脱石表面吸附量较小也是一个原因。蒙脱石-胡敏酸复合体对重金属离子的吸附以阳离子交换作用为主，胡敏酸可能以S-HA-Cu结构形式存在。在Cu²⁺与Cd²⁺共存体系中，蒙脱石-胡敏酸复合体对两者的吸附能力都很强，Cd²⁺存在对Cu²⁺的吸附有一定的抑制作用，而Cu²⁺对cd²⁺的吸附几乎没有影响。综上所述，不同结构的粘土矿物决定了它与胡敏酸的结合方式不同。吸附态的胡敏酸能够强化重金属离子在粘土矿物表面的吸附，强化程度与胡敏酸的单位吸附量成正相关，强化机制与胡敏酸和粘土矿物的结合方式有关。