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酸雨不仅直接影响植物的生长,更严重的是它能使土壤中本来已钝化的有害重金属的溶解性增加,被作物吸收的有效态也会增加,从而对食物链产生危害,也可能使溶解态的重金属随土壤水下渗而使地下水源遭受污染。成都市从2004年起被划入国家酸雨控制区,据调查,近年来成都市的酸雨污染有加重的趋势。另据最新的研究结果显示,成都市农业土壤中重金属镉含量偏高,部分地区甚至超过了国家土壤环境质量三级标准。虽然成都市土壤镉偏高的事实已经引起人们的关注,但是镉在土壤中的形态、活化和迁移等地球化学行为目前还不清楚。而且成都市的酸雨环境对土壤中镉的活化、释放的影响机制和影响程度目前也没有研究清楚。要有效解决污染控制问题,必须掌握酸雨条件下土壤中镉的活化和释放机理以及土壤含镉体系固-液相平衡特征,而这两个关键问题的研究目前都处于探索阶段,尤其是土壤溶液中镉的平衡相关系研究,迄今尚无可以借鉴的成果。本文的研究工作正是基于解决上述问题而开展的。本文以成都市为研究区,选取城郊的典型土壤为研究对象,根据成都市降雨特征,模拟一定范围pH及主要阴、阳离子浓度配制成母液,在室内开展酸雨淋滤实验,以确定酸雨中影响土壤镉溶解度的关键因素,探明其对镉释放的影响程度。在此基础上,首次采用等温溶解平衡法开展四元体系Cd2+,Na+//Cl-,SO42-常温下(298K)的固-液相平衡研究,以考察镉在土壤固-液两相中的平衡状况,从而客观、真实地反映自然条件下镉在表生环境中的活化和固定,并预测自然和人为作用影响下水土体系中镉的环境地球化学行为。研究成果具有普遍适用性,能应用于其它重金属污染元素在表生地球化学系统中生物地球化学行为的研究。本文的研究结果表明:从总体上说,酸雨加速了土壤镉的释放。不同类型土壤在同样的酸雨条件下,其中所含镉的释放速度和最大释放量也不同。酸雨pH值和主要阴、阳离子浓度对镉释放的影响有明显的规律。本文创建的反三角函数方程对多种酸雨条件下土壤吸附态镉释放过程的拟合度最佳,此外多项式方程、双常数方程也能较好地描述这一过程。土壤吸附态镉释放的过程可以分为快反应和慢反应两个阶段。以动力学方程分别拟合了两个阶段的实验数据,确定多项式方程、双常数方程和抛物线方程均可用以描述这两个阶段镉的释放过程。在对土壤含镉体系热力学相平衡的首次研究中发现,常温下该平衡体系存在复盐区,且当固-液两相达平衡时,各盐的溶解度要受到彼此之间的影响,通常都有一定程度的降低,从而影响其生物活性。