腐殖酸是一类具有复杂结构的大分子混合物，它存在于天然水体中会对人们的生产与生活带来一系列的严重危害。论文是在国家自然科学基金项目的资助下，选取天然腐殖酸作为典型有机物，采用光学在线监测、图像分析技术、FR、GC-MS技术对腐殖酸-铝盐混凝反应进行了分析，研究了不同分子量级别天然腐殖酸与铝盐混凝的化学反应特性。为腐殖酸引起的水质安全及其凝聚控制提供了理论基础。以西安兴庆宫公园湖底底泥为原料，采用IHSS推荐的方法提纯底泥得到天然腐殖酸，通过元素分析(EA)其主要由C、O、N、H、S等元素组成，约占总量的98%。采用超滤法对腐殖酸进行分级表征，并进行有机碳质量衡计算，结果表明提纯的腐殖酸中分子量>30k的物质最多,约占41.03％,分子量<1k的物质较少,约占6.73％。通过GC-MS分子结果可以推测出不同级别分子量腐殖酸分子基本都是由简单的链烃类物质(包括酸、烷烃、醇、酯等)、芳香族类物质及其衍生物、含氮杂环类物质，以及多环环烷烃类物质构成；分子量级别>30k的腐殖酸分子结构主要是大分子环状空间结构，并且带有苯环、羟基、羧基、甲基等多种官能团；分子量级别10k~30k主要以链状结构出现，还存在带有羟基和羧基的苯环、带有氮原子的杂环；分子量级别5k~10k的腐殖酸主要以其结构相对简单，主要是苯环为主的带有与氮原子和小分子链烃的结构，同时还含有含氮类物质。荧光扫描检测不同分子量级别腐殖酸与铝盐在两种典型pH条件下(pH=5，pH=7)的络合情况，结果显示分子量级别>30k、10k~30k的腐殖酸在pH=5条件下对去除率较高，约占80％50％；分子量级别5k~10k的腐殖酸在这两种pH条件下去除效果不佳只能达到35％。分子量级别>30k的腐殖酸中含羧基的有机物和部分含羟基、胺基类有机物，且与苯环相连的羧基、羟基易于与水中铝离子及其水解产物发生配位作用；分子量级别10k~30k腐殖酸带有羧基和羟基的官能团都有效去除，但是链烃去除效果不佳。分子量级别5k~10k腐殖酸基本不与铝盐反应，含氮杂环以及含氮类物质几乎不能在混凝过程中去除。通过PDA絮体监测、显微摄影、图像解析等方法，运用分形理论讨论了腐殖酸絮凝体的结构特征。结果表明絮凝体的分形维数随分子量的减小而降低，pH=5.0条件下絮凝体的分形维数大于pH=7.0条件下絮凝体的分形维数。pH=5.0条件下铝盐絮凝体的分形维数和絮凝体沉降速度及絮凝体强度正相关，和絮凝体的平均粒径反相关，而pH=7.0条件下絮凝体的分形维数和絮凝体的平均粒径也存在一定的正相关。