近年来,土壤镉(Cd)污染导致的一系列环境问题逐渐引起了人们的广泛关注。进入土壤中的外源Cd,经过一系列吸附-解吸、迁移-转化等物理、化学过程,Cd的有效性逐渐降低,稳定性逐渐增强。影响这一过程的因素中,除生物因素(物种、生育期、生物适应性差异及不同评价终点等)外,非生物因素(老化作用、土壤性质、环境条件等)也是主要影响因子。鉴于此,本文通过室内培养试验初步探讨了外源Cd进入四川省三种典型农田土壤后的吸附以及稳定化过程,通过土柱模拟试验探讨外源Cd在三种土壤空间上的迁移转化过程。在此基础上,通过野外微区试验对潮土中Cd的稳定化过程进行验证,并探讨种植小白菜对Cd稳定化过程的影响。主要研究结果如下:(1)吸附-解吸试验结果表明,三种土壤对Cd的吸附量均随着平衡液Cd浓度的增加而增大,且增幅逐渐趋于平缓。在Cd初始浓度为20mgL-1时,潮土、紫色土和黄壤对Cd的吸附率达到最大,分别为88.26%、85.58%和78.82%。在Cd初始浓度为100 mg L-1时,潮土、紫色土、黄壤吸附量达到最大,分别为1415.48、1202.09、1013.34 mg kgˉ1。各处理浓度下,三种土壤对Cd的吸附能力表现为潮土>紫色土>黄壤。解吸量则随着Cd吸附量的增加而增加,且增幅逐渐增大。当Cd初始浓度低于20mgL-1时,三种土壤对Cd的解吸率相对较小,为9.64%～18.98%;但当Cd初始浓度高于20mgLˉ1时,三种土壤对Cd的解吸率则明显增大,为13.17%～35.15%。当初始Cd浓度为100 mg L-1时,潮土、紫色土、黄壤解吸量均达到最大,为287.03、360.38、356.18 mg kgˉ1。各处理浓度下,三种土壤解吸能力表现为黄壤>紫色土>潮土。(2)土柱模拟试验结果表明,Cd在三种土壤淋出液中的含量均小于0.3βgL-1,低于我国污水质量Ⅱ级限量标准(1μg L-1)。随着淋溶次数的增加,紫色土和黄壤中的Cd更易向下层土壤迁移。淋溶结束后,潮土、紫色土和黄壤中的Cd主要累积在0-2 cm、0-5 cm和0-20 cm 土层。Cd在黄壤中的迁移能力最大,紫色土其次,潮土中最小。黄壤和紫色土中的Cd以交换态为主,占45%和50%左右。潮土中的Cd以交换态和铁锰氧化物结合态为主,随着时间的推移,潮土中的Cd由交换态逐渐向铁锰氧化物结合态转化,30 d后以铁锰氧化物结合态含量最高,占41%以上。Cd在黄壤和紫色土中的有效性较高,而在潮土中的有效性较低。(3)室内培养试验中,土壤有效态Cd含量在培养15 d内迅速下降,随后缓慢降低;当外源Cd添加量≤ 2 mg kg-1时,培养30 d基本达到平衡,当外源Cd添加量≥5mgkg-1时,培养60d后才趋于稳定。培养结束后,潮土、紫色土和黄壤有效态Cd含量占添加量的52.6%-55.1%、55.5%-66.7%和53.2%-64.8%。形态分析表明,当Cd添加浓度≤2 mg kg-1时,培养结束后土壤中的Cd主要以交换态、铁锰氧化物结合态和残渣态形式存在,其比例分别占到添加量的14.9%-25.9%,29.6%-38.5%和19.6%-36.6%。当Cd处理浓度≥5 mgkg-1,Cd主要以交换态和铁锰氧化物态形式存在,分别占到 25.4%-36.1%和 34.1%-40.7%。(4)野外微区试验中,潮土中有效态Cd含量的变化与室内培养试验相似。相较于室内培养试验,土壤中的Cd稳定后有效态更低,占添加量的40%-45%;稳定化时间更长,达60-90 d。随着Cd添加浓度的增加,土壤中交换态和碳酸盐结合态Cd所占比例逐渐增加,其余三种形态所占比例逐渐降低。随着时间的推移,Cd逐渐由高活性态向低活性形态进行转化。稳定210 d后,Cd仍对小白菜的生长产生明显的毒害现象,且随着外源Cd浓度的增加,小白菜生长受抑制程度增加。在≤2mg kg-1处理条件下,土壤中有效态Cd含量随时间的推移表现出先降低后升高的趋势,而在5 mg kg-1 Cd处理条件下,种植小白菜的土壤中有效态Cd含量无明显变化,但高于未种植土壤,种植小白菜条件下,土壤Cd有效性明显增加。