两性修饰黏土矿物作为可以同时去除重金属和有机物复合污染的吸附材料得到了广泛的关注和研究,但其对重金属的研究多集中于单一金属离子的吸附。实际水环境污染往往不是单一金属离子造成的,而是多种重金属同时存在形成的复合污染体系,且共存的金属离子间存在交互作用,对彼此在吸附剂上的吸附造成影响。因此研究复合重金属在两性修饰黏土矿物上的吸附及其交互作用,对两性修饰在水体重金属污染修复上的应用具有实际的意义。本文以膨润土为修饰基质,以两性表面修饰剂十二烷基二甲基甜菜碱（BS-12）为修饰剂,以Cu²⁺、Pb²⁺和Zn²⁺为重金属污染物。研究了单一（Cu、Pb、Zn一元）及复合（Cu-Pb、Cu-Zn、Pb-Zn二元和Cu-Pb-Zn三元）条件下三种金属离子在未修饰和BS-12修饰膨润土上的吸附和交互作用特征,同时研究了实验温度、p H及背景离子强度等环境因素对重金属吸附的影响,结合吸附前后的FTIR分析探索三种重金属的竞争吸附及交互作用机制,目的在于为BS-12两性修饰膨润土修复复合重金属污染提供理论和应用依据。论文取得的主要结论如下:（1）Cu、Pb、Zn一元体系下,CK（未修饰原土）及50BS-12、100BS-12、150BS-12（分别以膨润土CEC的50%、100%、150%比例添加BS-12制得的两性修饰膨润土）对三种金属离子的吸附量均呈现Pb²⁺>Cu²⁺>Zn²⁺的顺序;三种金属离子在BS-12修饰膨润土上的吸附量均大于原土,且随着修饰比例的增加而增大,呈150BS-12>100BS-12>50BS-12>CK的顺序,150BS-12为最佳修饰比例膨润土。其中,50BS-12、100BS-12对Pb²⁺吸附的增强效应更显著,而150%BS-12修饰则更有利于Cu²⁺的吸附;温度升高更有利于Cu²⁺和Pb²⁺的吸附,而不利于Zn²⁺的吸附,p H升高、离子强度降低均有利于Cu²⁺、Pb²⁺和Zn²⁺的吸附。（2）Cu-Pb、Cu-Zn、Pb-Zn二元及Cu-Pb-Zn三元体系下,三种金属离子在CK和150BS-12（一元体系中得出的对三种金属离子吸附效果最好的两性修饰膨润土）上的吸附量和竞争系数分别呈Pb²⁺>Cu²⁺、Cu²⁺>Zn²⁺、Pb²⁺>Zn²⁺和Pb²⁺>Cu²⁺>Zn²⁺的顺序,总体上与一元体系中规律一致;复合条件下,Cu²⁺和Pb²⁺在150BS-12上的吸附量依然大于CK,但Zn²⁺在150BS-12上的吸附量小于CK;而二元或三元体系中两种或三种金属离子在两种土样上的吸附量之和依然呈150BS-12>CK的顺序,证实150%BS-12修饰对复合条件下金属离子的吸附同样具有增强作用;复合条件下,温度升高、p H升高更有利于Cu²⁺的竞争吸附,而离子强度增加更不利于Zn²⁺的竞争吸附。（3）对吸附点位的竞争吸附导致金属离子间存在交互作用,具体表现为Cu-Pb二元体系中Cu²⁺和Pb²⁺对彼此的吸附存在相互拮抗的作用,Cu-Zn和Pb-Zn体系中,Cu²⁺和Pb²⁺对Zn²⁺的吸附存在拮抗作用,而Zn²⁺对Cu²⁺和Pb²⁺的影响较小甚至表现出轻微的促进作用,而在Cu-Pb-Zn三元体系中三种金属离子相互拮抗。（4）CK和150BS-12修饰膨润土吸附金属离子前后的FTIR分析表明,膨润土上的羟基（-OH）基团和BS-12修饰膨润土上的羟基（-OH）、季胺基（-NR₄）和羧酸根（-COO^-）基团是金属离子的主要化学吸附点位,其中-OH、-NR₄基团和Pb²⁺的结合能力比Cu²⁺和Zn²⁺更强,而-COO^-基团则更倾向于与Cu²⁺结合;Cu²⁺的吸附以化学吸附为主且与BS-12上-COO^-具有较强的结合能力,Zn²⁺的吸附以静电引力和离子交换为主,但其在两种吸附点位上的结合能力均弱于Cu²⁺和Pb²⁺,而Pb²⁺与负电荷吸附点位的静电引力、离子交换以及膨润土上-OH、BS-12上的-NR₄均具有较强的结合能力。