本文针对我国东北土壤重金属和多环芳烃复合污染的特点,选择典型重金属—镉、代表性的多环芳烃—苯并[a]芘(简称BaP)作为研究对象,利用X-ray吸收精细结构光谱(XAFS)、红外光谱、土壤悬液Wien效应研究法,结合传统土壤学方法技术,将实验室模拟研究与异位实际复合污染土壤研究相结合,开展镉与苯并[a]芘在东北土壤中交互作用及机理研究,为重金属—多环芳烃复合污染土壤修复、土壤环境质量基准制定提供科学依据。(1)采用批量实验法进行镉与苯并[a]芘在不同类型东北土壤(草甸棕壤和黑土)中的吸附实验。镉在棕壤和黑土中的吸附等温线属于Langmuir型与Freundlich型,Langmuir模型在不添加BaP条件下,镉具有较高的模型拟合相关系数,而在添加不同浓度BaP时拟合的相关系数则偏低。加入苯并[a]芘后,重金属镉的吸附量下降,并且在相同条件下,镉在黑土中的吸附量要高于镉在棕壤中的吸附量。(2)黑土与棕壤的轻组分占的比例为9.99%-10.84%、29.37%-31.19%,而镉所占的比例为17.16%-23.87%、49.30%-56.62%。对于轻重组分五种形态分析,加入苯并[a]芘后,交换态与碳酸盐态的比例增加,而残渣态与有机结合态的比例减小。(3)电位分析表明,随着加入苯并[a]芘,黑土与棕壤均发生了电位的正移,但苯并[a]芘加入前后,金属镉离子溶液的电位没有发生变化。黑土的平均结合自由能大于棕壤,在加入苯并[a]芘后,黑土、棕壤的平均结合自由能分别下降。在不加入苯并[a]芘的情况下,黑土的吸附自由能小于棕壤的吸附自由能,随着苯并[a]芘的增多,黑土与棕壤的吸附自由能的绝对值减小。