采集我国典型重金属污染土壤及相应的未污染土壤(含蒙脱石或羽毛石粘粒矿物),提取土壤中小于2微米的细粒子,并进一步进行粒径分级,获取纳米级颗粒,表征细粒子的组成和特征;研究代表性重金属在各级土壤细粒子中的形态及分配,在细粒子表面尤其是纳米级颗粒表面的交互作用、反应机理及影响因子,细粒子表面金属离子的植物有效性及有机物质特别是土壤有机质和人工合成有机络合剂的影响,揭示细粒子的表面特征、固定/释放重金属作用及其影响因素与表面化学机理,阐明土壤自然发生细粒子表面重金属的植物有效性及其主要影响因素和在植物修复过程中的意义,深化认识土壤环境重金属的微化学过程,并为土壤污染控制和强化植物修复提供理论依据。
选择江西、浙江和江苏等地不同类型、粘粒和有机质含量的铜、镉污染土壤,参照土壤胶体分级提取方法进行分级提取,测定不同粒级组分的矿物组成,有机质、重金属含量,并主要开展了以下五个方面的工作(1)土壤中细粒子的提取、鉴定、保存条件与方法研究;(2)利用道南膜平衡原理研究了纳米胶体对重金属Cu、Cd离子的吸附行为;(3)建立了土壤、植物中有机络合剂的液相色谱测定方法;(4)探索了有机络合剂对土壤中重金属的强化作用及其土-植界面运移特征;(5)利用本组新发现的重金属Zn/Cd超积累植物,开展了修复前后土壤细粒子对重金属结合特征的变化。上述结果,发展了土壤重金属污染超积累植物修复的理论、方法和技术,填补了国内空白;尤其是土壤细粒子的提取、表征和性质研究方面,拓宽了土壤化学研究的领域。已发表和接受论文5篇,其中SCI论文4篇,已投稿论文1篇,申请发明专利1项,另有3篇论文正在撰写中。