土壤重金属污染已经成为全球广泛关注的重要问题。重金属在土壤中具有积累性和迁移性,直接或间接的危害生态环境以及人类的健康。土壤中重金属总量包含土壤本身所固有的本底值和外部环境进入的重金属含量。土壤重金属含量是评价土壤重金属污染程度和土壤重金属生物有效性的前提,但国内外大量的研究结果表明,仅以土壤重金属总量并不能很好的预测评估重金属污染程度和土壤重金属生物有效性。对环境可产生潜在危害,或者能被生物吸收利用的仅仅是水溶性和理化性质较活泼的那部分重金属,即与土壤中可交换态极为相近的部分。本文通过不同提取方法研究重金属可交换态,通过分析各类提取方法的特点,评价其应用上的优势和局限性,为土壤重金属污染的研究提供参考。本文选取济南市潘家庄褐土和北康尔庄棕壤两种土壤样品为研究对象,采用微波消解法和BCR连续化学萃取法对两种土壤中重金属的总量和化学形态进行了分析,对影响土壤中可交换形态重金属提取率的影响因素进行了系统研究。1.由土壤重金属总量的测定结果表明,两种类型土壤中重金属总量分布情况比较接近,潘家庄褐土中各重金属含量高低为:Fe>As>Mn>Zn>Pb>Cr>Ni>Cu>Co>Cd,北康尔庄棕壤中重金属含量高低为:Fe>Mn>As>Zn>Pb>Cr>Ni>Cu>Co>Cd。2.由褐土和棕壤中重金属形态分析结果表明,两种类型土壤中各重金属形态分布存在较大差异:其中元素Cu、Mn和Pb在褐土中以潜在可利用的提取态为主;而在棕壤中残渣态为主;同时两种土壤中各重金属元素的形态分布也存在类似的分布规律:元素Zn在褐土和棕壤中均以潜在可利用的提取态为主,元素Fe、Cd、Co、Ni、As和Cr在褐土和棕壤中均以残渣态为主。3.根据提取时间对土壤重金属提取率实验结果的分析,一般情况下,可以选择2h作为土壤重金属可交换形态的提取时间。4.根据不同pH的提取剂实验结果分析,可选择pH=2作为土壤可交换形态重金属提取的临界pH值,即提取溶液的pH要满足pH≥2。5.通过不同类型提取剂对土壤中可交换形态重金属提取效果的对比实验,得出各重金属元素的最佳提取试剂如下:元素Cu:褐土中亦采用2.0mol/L的MgCl₂溶液,棕壤中亦采用1.0mol/L的NaAc溶液;元素Zn:褐土中亦采用1.0mol/L的NH₄NO₃溶液,棕壤中亦采用0.1mol/L的MgCl₂溶液;元素Fe:褐土和棕壤中均亦采用去离子水;元素Mn:褐土和棕壤中均亦采用0.5mol/L的MgCl₂溶液;元素Cd:褐土中亦采用0.01mol/L的HCl溶液,棕壤中亦采用0.01mol/L的EDTA;元素Co:褐土和棕壤中均亦采用0.01mol/L的EDTA;元素Ni:褐土中亦采用0.01mol/L的EDTA,棕壤中亦采用0.1mol/L的（NH₄）₂C₂O₄缓冲溶液。6.提取不同重金属时的差异:不同种类的重金属离子在土壤表面的吸附情况不同,相应地其解吸情况亦不相同。7.金属阳离子的竞争作用:对于元素Cd,金属阳离子的竞争顺序为:Ca²⁺>Mg²⁺>Na⁺;对于元素Co,金属阳离子的竞争顺序为:Mg²⁺>Ca²⁺>Na⁺;对于元素Ni,金属阳离子的竞争顺序为:Ca²⁺>Mg²⁺>Na⁺。8.阴离子的影响:对于元素Cd,阴离子的竞争顺序为:Ac">NO₃^->C₂O₄^2-;对于元素Co,阴离子的竞争顺序为:C₂O₄^2->NO₃^->Ac^-;对于元素Ni,阴离子的竞争顺序为:C₂O₄^2->Ac^->NO₃^-。9.离子强度的影响:一般情况下土壤中可交换态重金属的提取率与离子强度成正比,但还可能会因所提取的重金属种类不同而成反比关系。10.土壤类型的影响:一般情况下,若土壤的吸附能力强,则其解吸能力则会弱些;棕壤对Cd、Co、Ni的吸附能力都要略高于褐土;对于元素Cd和Ni来说,褐土中重金属的解吸能力都要略高于棕壤;对于元素Co,采用金属盐和非金属盐作为提取剂时,褐土中Co的解吸能力要略高于棕壤,而采用酸、缓冲溶液和络合试剂作为提取剂时,棕壤中Co的解吸能力略高于褐土。