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自然土壤形成依赖于无机有机复合体胶结作用,由复杂的物理、化学及生物交叉反应作用形成的土壤团聚体组成,土壤团聚体分级是确定土壤特性和划分土壤类别的重要依据。不同粒级土壤团聚体因其内部组分含量与结合方式不同而具有不同的理化性质,其理化性质对重金属的吸附行为起决定性作用。以往研究重金属在土壤中的吸附行为多集中在不同质地土壤之间,对于同种土壤不同粒级团聚体中重金属的吸附行为研究较少。研究重金属在不同粒级土壤团聚体中的吸附行为对阐明其在土壤的迁移、转化以及归趋具有重要意义。以重金属镉、铬作为研究对象,筛分提取5种粒级土壤团聚体(粘粒级(0-0.002 mm),粉粒级(0.002-0.05 mm),细砂粒级(0.05-0.25 mm),中砂粒级(0.25-1 mm),粗砂粒级(1-2 mm)),研究不同粒级土壤团聚体内在理化性质差异;从土壤液相性质和土壤固相组分出发,探究其对不同粒级土壤团聚体吸附镉和铬的影响;研究镉、铬在不同粒级土壤团聚体的吸附行为和老化过程。通过研究镉、铬在土壤团聚体中的吸附行为,以期为准确评估镉和铬在土壤中的风险情况及防治办法提供一定的理论依据。取得的主要研究结果如下:(1)土壤团聚体理化性质。供试土壤中团聚体以细砂粒级和粗砂粒级为主,均呈弱碱性,结构稳定。团聚体中有机碳、游离氧化铁和无定形铁在组级分配中有向粘粒级团聚体汇集的趋势,粒径更小的团聚体阳离子交换量(CEC)更高。(2)土壤液相性质对各粒级土壤团聚体吸附镉和铬的影响。溶液酸度越高,团聚体对Cd2+的吸附量越小,对Cr6+吸附量越大;溶液离子强度增加会抑制团聚体对Cd2+、Cr6+的吸附;Fe3+与Cd2+存在竞争性吸附,Fe3+可抑制团聚体对Cd2+的吸附,但会促进Cr6+的吸附;随着水土比增加团聚体对Cd2+的吸附量先增加后降低,Cr6+的吸附量持续增加。(3)土壤固相组分对各粒级团聚体吸附镉和铬的影响。分别去除有机质、游离氧化铁、无定形铁后,各粒级团聚体对Cd2+和Cr6+的吸附量均出现下降。去除三种组分对Cd2+总的影响程度关系为:有机质>无定形铁>游离氧化铁,对Cr6+总的影响程度关系为:游离氧化铁>无定形铁>有机质。单位影响上对于Cd2+:无定形铁(3.40-3.84 mg/mg)>游离氧化铁(0.023-0.086 mg/mg)>有机质(0.040-0.056 mg/mg),对于Cr6+:无定形铁(0.165-0.305 mg/mg)>游离氧化铁(0.008-0.014 mg/mg)>有机质(0.001-0.003 mg/mg)。(4)镉和铬在不同粒级土壤团聚体吸附解吸特征。粘粒级团聚体对Cd2+、Cr6+的吸附量最大,细砂粒级团聚体对Cd2+、Cr6+的吸附量最小,吸附量大小同团聚体粒径大小不具有明显关系。Cd2+和Cr6+在解吸过程中均存在解吸滞后现象,整体表现为吸附量越大,解吸量越大。(5)镉和铬在不同粒级土壤团聚体老化过程。Cd2+和Cr6+进入土壤团聚体后均以酸可溶态和可还原态为主,随时间表现出由非稳定态逐渐向稳定态转化,前期形态分布变化迅速,后期形态分布变化缓慢,30天后形态分布趋于稳定,60天后Cd以可氧化态和残渣态为主,Cr以可还原态和残渣态为主。通过研究镉、铬在不同粒级土壤团聚体中的吸附和老化过程,为评估镉、铬的环境风险和提供防治办法提供一定的理论研究依据。