螯合诱导植物提取修复技术是重金属污染土壤修复的重要方法之一,研究其在降雨条件下产生的螯合态重金属污染物的淋滤特征与地下水污染风险评估具有十分重要的理论与实践意义。本论文首先通过土柱栽培-淋滤试验,以Cd-Pb复合污染土壤为修复对象,以玉米(郑单958)为典型耐受性植物,依次分别研究了添加三种典型螯合剂(EDTA、EDDS和鼠李糖),玉米苗期在降雨(酸雨、非酸雨)条件下的重金属淋滤特征;不同粒径土壤团聚体(<1、2及4mm)对EDTA螯合诱导修复重金属淋滤的影响;以及添加螯合剂EDTA后,玉米苗期与拔节期在酸雨、非酸雨条件下的重金属淋滤特征。然后基于下包气带土层的螯合态重金属吸附试验、土柱淋滤试验分别确定螯合态重金属的吸附与弥散系数,构建螯合态重金属在下包气带迁移的对流-弥散数学模型(CDE,Convection-Dispersion Equation),最后利用该模型对螯合态重金属下渗下包气带的迁移距离进行预测,进而评价对地下水环境的影响。主要研究结果如下:(1)三种螯合剂(EDTA、EDDS及鼠李糖)诱导玉米苗期修复Cd-Pb污染土壤,在降雨(酸雨、非酸雨)条件下的重金属淋滤实验表明:其一,EDTA能明显增加淋滤液中重金属Cd和Pb的浓度,而EDDS和鼠李糖只明显增加了淋滤液中Cd的浓度,对Pb影响不大,且EDDS活化效果又较鼠李糖好;其二,淋滤液中重金属Cd和Pb的浓度随降雨量的增加而逐渐降低,符合线性回归模型,Cd和Pb的拟合优度(R2)分别达90%和82%以上;其三,在EDTA和酸雨的共同作用下,Cd和Pb在淋滤液中累计的淋出量最大,分别占土壤中重金属总量的18.44%和16.68%,其它处理导致的重金属累计淋出量大小顺序依次为EDTA(pH 6.5),EDDS(pH 4.5),EDDS(pH 6.5),rhamnolipid(0.5 g·kg-1 soil,pH 4.5)和rhamnolipid(pH 6.5)。(2)不同粒径(<1、2、4mm)土壤团聚体,EDTA诱导玉米苗期修复Cd-Pb污染土壤,在降雨(酸雨、非酸雨)条件下的重金属淋滤实验表明:其一,土壤粒径团聚体<1mm的条件下,玉米植株对土壤中重金属的提取量达到最大值,并随土壤粒径的增加而减少;其二,各粒径土壤团聚体条件下,淋滤液中重金属Cd和Pb的浓度均随降雨量的增加而逐渐降低,符合线性回归模型,Cd和Pb的拟合优度(R2)分别达90%和87%以上;其三,土壤粒径团聚体<1mm的条件下,EDTA和酸雨的共同作用,淋滤液中重金属的累计淋出量最大,分别占土壤中重金属总量的22.1%和19.29%,并随粒径的增加而降低。各处理重金属累计淋出量大小顺序依次为:EDTA2.5–1(pH 4.5)>EDTA2.5–1(pH 6.5)>EDTA2.5–2(pH4.5)>EDTA2.5–4(pH 4.5)>EDTA2.5–2(pH 6.5)>EDTA2.5–4(pH 6.5)。(3)EDTA诱导玉米苗期和拔节期修复重金属污染土壤,在降雨(酸雨、非酸雨)条件下的重金属淋滤试验表明:其一,苗期与拔节期条件下,重金属Cd和Pb在淋滤液中的浓度均随降雨量的增加而逐渐降低,其规律能很好地符合线性回归模型,Cd和Pb的拟合优度(R2)分别达87%和83%以上;其二,EDTA和酸雨的共同作用,拔节期时淋滤液中重金属Cd和Pb的累计淋出量最大,分别占土壤中重金属总量的14.67%和13.72%。各处理重金属累计淋出量百分比大小顺序依次为:EDTAⅠ-2.5(pH 4.5)>EDTAⅠ-2.5(pH 6.5)>EDTAⅡ-2.5(pH 4.5)>EDTAⅡ-2.5(pH 4.5)。(4)下包气带土层对螯合态重金属的吸附实验研究表明:在表层土渗漏液中的螯合态重金属浓度变化范围内,土壤对螯合态重金属(Cd、Pb)的吸附等温线均服从线性吸附模型,EDTA-Cd(Pb为背景)、EDTA-Pb(Cd为背景)的吸附分配系数(Kd)分别为0.0027和0.0176;通过下包气带土柱淋滤实验,基于CDE模型原理,采用试错法反推得到了下包气带土层弥散系数为0.0095cm2·h-1;进一步构建了螯合态重金属迁移CDE模型,并利用表层土渗漏液中螯合态重金属浓度作为输入,预测了螯合态重金属在下包气带的迁移距离,得到结果为:其一,对于一个修复周期(15天),重金属Cd和Pb的浓度峰值(重金属浓度降低到我国地下水Ⅲ类水质标准)在下包气带迁移距离:苗期分别为17 cm和18 cm;拔节期均为18 cm。其二,预测5个修复周期,重金属Cd和Pb的浓度峰值在下包气带迁移距离:苗期均为69 cm,拔节期均为69 cm。另外,10、15周期等极端条件下,重金属峰值迁移距离仍小于当地地下水位埋深(5米以上)。表明EDTA螯合诱导玉米修复Cd-Pb复合污染土壤产生的螯合态重金属渗漏对当地地下水水质不会产生影响。