近年来,塑料制品的衍生物——微塑料在海洋环境中的污染状况引起国内外的广泛关注。随着研究的逐步深入,陆地生态系统(尤其是农业生态系统)中的微塑料污染也逐渐引起人们的重视。与此同时,陆地土壤环境中同样存在不同程度的重金属污染,在这种情形下两种污染物极有可能相互接触,彼此影响对生态环境造成潜在威胁。因此探究土壤中微塑料的性质与来源,研究微塑料对土壤与重金属相互关系的影响,对于了解土壤中微塑料污染的生态风险、防治农田土壤中重金属污染具有极其重要的理论指导意义。本文选取山东省典型农田土壤,通过添加聚乙烯微塑料颗粒,探究微塑料对土壤与Cd之间吸附、解吸行为的影响及其机制;同时本文开展了农用聚乙烯地膜的老化实验,探究微塑料农膜老化后微观特性、化学性质的变化,比较全新和老化微塑料农膜对Cd吸附、解吸的差异。通过本论文的研究,取得以下结论:研究通过在土壤中添加聚乙烯微塑料,探究不同条件下微塑料对土壤与Cd之间吸附、解吸行为的影响。研究发现:农田土壤对于Cd的吸附、解吸速率较快,均在120分钟内达到平衡;吸附动力学、吸附等温线的结果显示Cd在土壤上的吸附动力学数据能够用准二级吸附动力学模型进行较好的拟合,吸附等温线则用Langmuir模型能够进行较好的拟合。吸附实验结果表明:添加聚乙烯微塑料减少了农田土壤对Cd的吸附,增加了Cd的解吸;并且聚乙烯微塑料的添加量、粒径、环境pH值是影响这一过程的主要因素。在较高的微塑料添加量和较大的粒径下,微塑料对土壤的这种影响效果更加明显。X射线能谱(EDS)的结果证实了Cd在微塑料表面上的吸附;X射线衍射(XRD)结果则表明吸附后的微塑料结晶度发生了细微的增加。通过Zeta电位分析、比表面积分析、扫描电镜等多项技术的结果表明了重金属(Cd)在微塑料表面的吸附主要以静电相互作用和物理吸附为主;而微塑料通过稀释作用、改变土壤性质等方式来影响土壤的吸附能力。聚乙烯农膜的老化实验结果指出:老化后的微塑料农膜表面出现更多的剥离和裂纹。傅里叶红外光谱(FTIR)检测出老化后微塑料表面含氧官能团的数量显著增加,并且发现老化后的微塑料羰基指数(CI)增加;X射线衍射(XRD)结果发现老化后微塑料的结晶度呈现减小的趋势。吸附动力学、吸附等温线的结果显示Cd在微塑料上的吸附动力学数据能够用准二级吸附动力学模型进行较好的拟合,并且Langmuir吸附等温线模型比Freundlich吸附等温线模型具有更好的拟合度。吸附实验结果表明:老化微塑料比全新微塑料具有更强的吸附能力,但由于老化时间不足,这种影响还不够显著。根据吸附数据和表征结果表明Cd在微塑料上的吸附以物理吸附为主,并且静电力相互作用和官能团络合在吸附过程中发挥作用。综上所述,农田土壤中的聚乙烯微塑料会减少土壤对Cd的吸附能力;而老化后的聚乙烯农膜对Cd的吸附能力呈现增加的趋势。由此,农田环境中聚乙烯农膜的大量使用会导致农田生态系统中Cd的生物有效性的增加,并且残留的农膜经过老化后可以成为Cd富集和迁移的载体,进而对农田环境安全和人类健康构成潜在的威胁。因此,必须尽早重视农田环境中微塑料的污染状况并采取防控措施。