土壤环境中的铅给人类的生存带来了严重的威胁。针对铅在土壤中的运移与转化过程,在总结前人相关领域研究成果的基础上,以砂土、黄绵土、及小青菜为研究对象,通过收集历史资料、室内模拟、野外实验,以固态铅在生态系统中的腐蚀分解和铅的运移及形态为重点,对铅在不同环境中的物理化学行为进行研究,揭示了胶体结合态铅在不同环境因素影响下运移的影响机理,指出了自然环境中铅的腐蚀分解速率,明确了植物体内铅形态对酶活性的影响,确定了铅形态与酶相结合的土壤铅污染评价指标。通过以上研究,旨在为铅污染土壤的治理与评价提供科学依据和实践指导。所取得的主要研究结论如下:(1)铅的腐蚀分解受土壤含水量、有机质含量及土壤酸碱性的影响显著,表现为低土壤含水量,低有机质含量及高pH值条件有利于降低铅转化的速率。与土壤相比,铅在沙子中的腐蚀分解速率更低,因此,用沙子取代土壤是降低铅弹腐蚀分解的最佳管理方法之一。针对所有受到固体铅制品污染的土壤,此治理方法均具有一定的可行性,对铅的污染治理具有重要意义。(2)明确了胶体对铅在大型原状土柱中运移的显著促进作用。指出离子强度的降低和流速的提高能显著增加铅和胶体在土壤中的运移,但当流速达到一定限度时,胶体在运移过程中由于堵塞和复沉淀作用而导致胶体沉降,最终导致淋滤液中胶体和铅的浓度降低并趋于稳定,因此,在实际环境中,由于降雨或灌溉强度的增加会促使胶体携带铅在土壤中进一步向下移动而对地下水造成污染。(3)揭示了土壤性质对胶体和铅的淋溶的重要影响。在胶体和可溶性有机质含量相对较高的碱性砂质土壤中,铅的淋出主要以与纳米胶体相结合的铅的淋出为主,而在有机质含量低的酸性砂质土壤中,铅的淋出以与粗大胶体颗粒相结合的铅为主。(4)通过模拟胶体和铅在饱和多孔介质中的运移,发现铅离子在砂柱中发生了强烈的静态(瞬时)和动态吸附反应,在其它实验条件一致的情况下,胶体粒径成为决定胶体在饱和多孔介质中运移与沉积过程的主要因素。在相同的实验条件下(流速,多孔介质),胶体的运移显著优先于铅的运移。砂柱对铅的保持力高于对胶体的保持力。(5)探讨了外源铅进入黄绵土后土壤中各形态铅的分布特征。土壤中各形态铅的浓度随着外源铅浓度的增加而升高,同时土壤中各种形态铅的比例在一定的变化范围内(<20%)保持着平衡。土壤中铅的可交换态比例较小,主要形态是碳酸盐结合态,有机质结合态,残渣态,但不易被植物吸收,浓度高的铅形态并不一定是危害最大的形态。实验土壤中含有较多的碳酸根,而使碳酸盐结合态铅的含量比较多,同时有机质强烈的吸附和螯合作用显著提高了有机质结合态铅的含量。铁锰氧化物结合态在土壤中的含量比较低可能是由于铁锰氧化物的含量较低或者反应条件的影响而造成。(6)在外源铅污染土壤的实验中,研究了土壤酶活性对铅污染的响应,表明总铅对三种土壤酶活性的影响没有任何贡献,进一步说明不采用总铅含量作为土壤铅污染评价指标的合理性。进一步明确了铅污染导致过氧化氢酶活性的提高,碱性磷酸酶活性的显著降低,说明过氧化氢酶和碱性磷酸酶可以作为铅污染的评价指标,但是脲酶尚不足以作为铅污染的评价指标。碳酸盐结合态对过氧化物酶与碱性磷酸酶的影响贡献最大,可以结合作为土壤铅污染的评价指标。(7)研究了在外源铅作用下小青菜的保护酶系统和铅的形态。表现为当土壤受到铅污染后,茎叶中过氧化物酶和多酚氧化酶的抗氧化能力增强,以便保护机体免受铅的危害。(8)外源铅极显著增加了根中各形态铅的含量,茎叶中只有醋酸提取态和盐酸提取态极显著提高。茎叶和根中的累积主要以非活性的盐酸提取态为主。外源铅使根中铅形态的分布产生了变化,但铅污染后根中各形态铅的比例固定。有外源铅和无外源铅污染时,各形态铅按照一定比例累积在茎叶内,以盐酸提取态含量最大。可交换态比例有所升高,表明土壤受到铅污染后小青菜体内铅的活性有所升高。