重金属污染一直是环境中的突出问题,它们在土壤和水体中的行为及归宿倍受人们的关注。锰氧化物是环境中最常见的矿物,对重金属污染元素的赋存、迁移和转化有着极其重要的作用。本文选择了最常见、最稳定且结构具有代表性的四种二氧化锰（α-MnO₂、γ-MnO₂、δ-MnO₂和无定形MnO₂）,研究了四者对重金属离子(Pb²⁺、Cd²⁺)的吸附行为,同时探讨了环境因素对其吸附行为的影响,并在此基础上,选择了吸附能力最强的一种二氧化锰,深入研究了其重金属离子的吸附性能。结果表明:（1）不同形态二氧化锰对Pb²⁺的吸附量均大于对Cd²⁺的吸附量,但对同一重金属离子吸附性能差异明显。对Pb²⁺的吸附能力δ-MnO₂﹥无定形MnO₂﹥α-MnO₂和γ-MnO₂,对Cd²⁺的吸附能力δ-MnO₂﹥α-MnO₂﹥γ-MnO₂﹥无定形MnO₂。（2）α-MnO₂和γ-MnO₂对Pb²⁺和Cd²⁺的等温吸附过程均最适合Freundlich等温方程。δ-MnO₂对Pb²⁺的等温吸附过程最符合Temkin方程,对Cu2+的等温吸附过程最符合Freundlich方程,对Cd²⁺的等温吸附过程最符合Langmuir方程。无定形MnO₂对Pb²⁺的等温吸附过程与Langmuir方程拟合度最高,对Cd²⁺的等温吸附过程与Temkin方程拟合度最高。（3）pH值对四种形态二氧化锰重金属离子的吸附影响相似。低pH值不利于重金属离子的吸附,随着pH值的增加,吸附量和吸附率上升,但变化规律因形态而异。吸附体系中盐浓度,总体上抑制重金属的吸附,且浓度越高,其阳离子化合价越高,抑制作用越明显。（4）在实验温度范围内,δ-MnO₂对Pb²⁺、Cu2+、Cd²⁺的饱和吸附量随温度升高而增大。且ΔG 0均为负,ΔH 0均为正,表明在该阶段三种重金属离子在δ-MnO₂上的吸附反应为自发吸热过程。（5）δ-MnO₂对Pb²⁺、Cu2+、Cd²⁺的吸附动力学特征有明显差异。δ-MnO₂对Pb²⁺和Cd²⁺的动力学吸附过程符合Elovich方程和双常数方程,对Pb²⁺Elovich方程拟合效果更优,对Cd²⁺双常数方程拟合度更高。而δ-MnO₂对Cu2+的动力学吸附过程仅符合双常数方程。（6）共存离子的存在影响重金属离子吸附效率。Pb²⁺与Cu2+共存时,Pb²⁺的竞争能力远大于Cu2+,δ-MnO₂表现出对Pb²⁺的“选择吸附性”。Pb²⁺与Cd²⁺共存时,Pb²⁺对Cd²⁺影响大于Cd²⁺对Pb²⁺的影响,竞争能力Pb²⁺﹥Cd²⁺。Cu2+与Cd²⁺共存时,Cd²⁺对Cu2+吸附的影响略大于Cu2+对Cd²⁺的影响,但从吸附量考虑Cu2+的竞争能力大于Cd²⁺。