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土壤重金属是重要的环境污染物,具有危害人类健康和影响周期长的特点。土壤中重金属污染物的迁移过程、风险控制和修复已受到全社会的广泛关注。本文以五通桥区西坝镇农田区土壤为研究对象,运用地统计学方法、吸附实验、室内土柱淋滤和现场剖面试验等综合研究方法,探讨了研究区地质背景、农田区重金属空间分布特征、土壤对重金属的吸附特征和不同条件下土壤污染过程中重金属在土壤剖面中的垂直迁移累积及其分布特征,获得了以下成果:1.土壤重金属基本特征研究区土壤中重金属除As在局部区域富集以外,Cr、Cu、Zn、Cd和Pb含量均高于当地土壤背景值,5种重金属在土壤中累积具有普遍性。Cd含量的超标率最高达到100%,Cr、Cu、Zn和Pb的含量超标率不超过15%,无超标或超标不明显;研究区污染源的分布对重金属空间分布特征影响较大;相关性分析表明Cu、Cr、Zn源于同一来源和Pb、As、Cd源于同一来源的概率较高。2.不同土壤类型中重金属的吸附特征水稻田沙土和黄褐土对Cd2+、Cu2+和Zn2+的表观吸附量与时间成线性关系,表观吸附量随时间延长逐渐增加,黄褐土对3种离子的吸附能力均高于水稻田沙土。Langumir模型和Freundlich模型均能够较好的模拟Cd2+、Cu2+和Zn2+在土壤中的等温吸附过程,Temkin模型仅对Zn2+和Cu2+黄褐土吸附拟合效果较好。Langumir模型拟合表明:除Cu2+外,沙土对Cd2+和Zn2+的亲和力均大于黄褐土;Freundlich模型表明:土壤对重金属离子的吸附反应是易于自发进行的非线性吸附。Cd2+在黄褐土中的吸附率与pH成倒“S”型,在沙土中的吸附随pH增加而缓慢增加。Zn2+和Cu2+在pH为34之间吸附增加较快,在pH为4以后吸附随pH增加而缓慢增加。3.室内淋滤条件下重金属的淋溶特性季节性饱和带和常年非饱和带剖面中Cu、Zn和Cd的释放过程主要分为两个阶段,第一阶段是重金属快速释放期,在此期间,渗滤液内重金属浓度较高,释放速率不断降低,释放过程较快。第二阶段渗滤液中重金属浓度很低,累积释放量成规律性波动;土壤对重金属的吸附能力越强,则该重金属释放率越低。4.室内土柱淋滤和现场剖面试验重金属纵向分布特征现场剖面试验中剖面重金属含量受到土壤理化性质的影响,剖面中Cu的含量变化受到土壤的pH、有机质和容重共同影响,Zn含量与粉粒含量之间呈显著相关,Cd含量与土壤性质均未达到显著相关水平。室内土柱淋滤试验:常年非饱和带中Cu和Zn均未发生显著的迁移和累积,Cd在表层(020 cm)土壤中释放,随着淋滤液的进入在40 cm后重金属累积;季节性饱和带中Cu在020 cm发生迁移在2040 cm富集,其他深度无明显变化,Zn在2040 cm和4060cm均产生富集,Cd在020cm释放后在2040 cm富集,40cm后无明显变化。现场剖面试验:常年非饱和带中Cu在020 cm和2040 cm重金属发生迁移,40cm后无明显变化,Zn在020 cm发生迁移,4060 cm和6080 cm富集,Cd在020cm迁移,2040 cm和6080 cm富集;季节性饱和带中Cu在表层迁移后,在20 cm以下不同部位均有富集,Zn在剖面分布与室内淋滤试验相似,Cd在表层重金属发生迁移,在4060 cm和6080 cm富集。