由于工业化以及城市化进程的逐渐加快,重金属带来的污染逐渐成为我国重大环境问题。重金属铬的迁移与转化不仅导致水、土壤、空气等的环境污染,还可以通过农作物等食物链的方式进入人体,导致人体致畸致癌率升高。因此,铬的迁移与转化及其生物有效性研究对铬污染的防治具有重要的科学及环境意义。土壤环境中的铬主要以Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）两种形式存在,而Cr（Ⅵ）的毒性远大于Cr（Ⅲ）。由于铬在不同土壤中的老化过程会影响有效态Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）的含量,导致较大的毒性差异。目前关于铬的老化机制仍不清晰,其对植物有效性的影响也缺乏相关研究。针对这些科学问题,本论文展开以下研究内容:（1）土壤铬的老化机制模型研究。选用6个属于小麦种植省市的典型农田土壤进行了模型研究。本研究中,通过外源添加Cr（Ⅵ）溶液使得土壤铬质量分数为175 mg?kg^-1,开展土壤中铬老化实验,获得105天内不同提取态铬的含量变化。利用三种经典的老化模型,分析铬的老化机制,结果表明土壤Cr（Ⅵ）的老化过程中吸附过程（R²>0.821—0.985,P<0.01）可能占重要地位,而扩散作用（R²>0.690,P<0.01）对Cr（Ⅵ）在土壤中的老化过程中起到的影响相对较小。但是这三种方程均适用于拟合某一具体反应过程,无法基于老化过程中多种反应共同发生的机制进行拟合。故此,本文建立了包含有效态Cr（Ⅵ）转化成老化态的Cr（Ⅵ）、有效态Cr（Ⅵ）还原成有效态Cr（Ⅲ）、生成的有效态Cr（Ⅲ）继续老化产生老化态的Cr（Ⅲ）这三个基元反应过程的动力学模型。结果表明新模型可以较好地反应铬的不同老化机制,并计算其反应速率。外源Cr（Ⅵ）进入土壤老化平衡后105天后,土壤中Cr（Ⅲ）的含量（11.78─32.54%）均高于了Cr（Ⅵ）含量（11.03─24.87%）,土壤中大部分有效态铬将以Cr（Ⅲ）形态存在。（2）铬的植物有效性研究。该研究通过在外源添加Cr（Ⅵ）溶液的土壤上种植小麦（Triticum aestivum L.）的实验过程,探究其对土壤中重金属铬的富集作用及植物有效性。研究结果表明苗期（5 d）的小麦富集的铬质量浓度达到约200mg·kg^-1时,小麦根的生长受到抑制。几种土壤中小麦富集系数均随着外源铬含量(5─175 mg·kg^-1)的升高而下降,导致该结果的原因为低铬处理(5 mg·kg^-1)对小麦根长抑制较小,此时铬的富集系数较高;随着相同土壤体系内铬处理浓度的升高,土壤中小麦根系的生长均受抑制,而富集能力则逐渐降低。此外,研究结果表明土壤提取态铬（乙酸铵提取剂）与小麦相对根伸长具有较好的相关性（R²=0.741,P<0.01）。相比土壤全量铬,有效态铬更适宜作为有效性模型的预测因子。通过回归分析,建立了基于提取态总铬含量、Cr（Ⅲ）与Cr（Ⅵ）的分配值预测相对生长量的有效性预测模型（R²>0.75,P<0.001）。老化过程受pH值有机质含量等土壤理化性质的综合影响,老化平衡30天后的六种土壤中重庆紫色土(pH=6.40,OM=17.94 g·kg^-1)的有效态铬含量低,其Cr（Ⅵ）在总量中占比低,故在6种农田土壤中铬毒害最轻。土壤理化性质中有机质、pH值等参数对有效态Cr（Ⅲ）与Cr（Ⅵ）含量的影响固然不可忽视,但是直接测定提取态总铬和Cr（Ⅵ）含量以建立生物有效性模型的方法更为简便。（3）影响铬植物有效性的关键过程及因素。本研究通过对全国18个省市的典型土壤老化过程的反应速率及土壤理化性质对小麦的铬毒性阈值做回归性分析。结果表明,土壤理化性质中,有机质含量对土壤中铬的有效性影响最大。基于描述土壤铬老化过程的基元反应动力学模型参数,以不同老化过程的反应速率常数为影响因子。分析标准化的影响因子的权重。结果表明,相比老化反应中的非氧化还原类型的吸附、沉淀、扩散等作用,Cr（Ⅵ）还原成Cr（Ⅲ）的过程对土壤中铬的有效态影响最大。