中文摘要：

土壤中外源铜的老化是指其有效性或毒害随时间逐渐降低的过程，此过程对田间土壤中外源铜的有效性或毒害起着关键性的作用。所以，研究土壤中外源铜的老化机理、速率和影响因素具有重要的理论价值和实践意义。本项目以红外光谱、X-衍射、同步辐射和稳定性同位素示踪等先进技术为手段，以不同的老化过程的动力学特征为切入点，重点研究（1）铜在层状铝硅酸盐粘土矿物中的表面形态、表面反应机理、层间扩散和晶格固定；（2）铜在

结论摘要：

利用化学连续提取法、X射线衍射等方法研究了添加到粘土矿物膨润土的铜的老化过程和机理以及有机酸、温度和pH的影响。结果显示有效态铜（水溶性铜和NH4NO3与EDTA提取的铜）随时间快速减少，约90后变化减慢。腐殖酸、针铁矿和碳酸钙都明显的降低有效铜含量，但随时间这种作用逐渐减弱。无效铜变化可用双常数速率方程来描述，而残渣态铜可用一个扩散方程很好地描述，揭示了微孔扩散可能是外源铜老化的主要机理。在腐殖酸、针铁矿和碳酸钙存在的条件下，铜离子与固相表面的反应比重增加，相应地扩散反应比重降低，预示着这些组分减缓铜的长期扩散过程。随pH值升高，Cu-饱和膨润土的层间距变小，其含水量也下降，通过离子水化理论推断吸附在膨润土表面的铜扩散进入到粘土矿物层间，并且pH 值对固相表面铜离子形态和水化程度有着明显的影响较低pH（<5.5）时，铜离子主要以二价Cu2+存在，周围有二层水分子，水化半径大扩散速度慢；较高pH（7.7）时，铜离子以一价的羟基铜离子CuOH+为主，周围有一层水化分子，半径小扩散速度快。这些结果为认识土壤中的表面化学行为以及老化的机理提供了依据。