中文摘要：

镉是威胁人类健康的重要重金属元素，对土壤中镉地球化学行为的研究是当前的研究热点；天津污灌区碱性盐化镉污染土壤中镉具有较高生物有效性，对其进行研究具有重要的意义。本课题拟选择天津污灌区土壤盐碱化过程对土壤中镉地球化学行为的影响及环境效应进行研究，通过分析土壤盐碱化过程中，无机盐阴离子、阳离子的种类、含量以及阴阳离子共同作用等对土壤中镉的形态特征变化的影响，碱性盐化土壤脱盐过程对土壤中镉的含量、形态特征的影响，并与碱性盐化条件下蒙脱石和伊利石、铁锰氧化物对镉的吸附和解吸特征进行对比分析，揭示土壤盐碱化过程对镉地球化学行为的影响机理；同过研究土壤脱盐后土壤中镉的形态特征随时间的变化规律，分析自然条件下土壤中镉的迁移、活化能力；通过栽培实验，分析壤盐碱化过程对镉地球化学行为的影响在生物中的响应，揭示碱性盐化土壤中镉具有较高生物可利用性的形成机理，为天津污灌区碱性盐化镉污染土壤的修复提供科学依据。

结论摘要：

利用实验分析研究了碱性盐化条件下，无机盐阴离子、阳离子种类及含量对土壤中镉的形态变化特征及生物有效性的影响，土壤脱盐对镉的形态及含量的影响，探讨了无机盐对土壤中隔的形态变化的影响在生物可利用性响应。研究达到预期目标。结果表明 1）碱性土壤盐化过程有利于土壤中镉的活化，增加镉的生物有效性。阴离子中Cl-离子起关键作用。Cl-离子对土壤中镉的活化，既与土壤溶液中Cl-离子浓度有关，也与镉的含量有关。本文研究表明，土壤溶液中Cl-浓度较低时，土壤中镉的有效态含量随Cl-浓度增加而增大，但当Cl-/Cd 的比值大于100:1时，镉的有效态含量达到最大值。土壤溶液中SO42-含量对土壤中镉有效态含量的影响不明显。 2)阳离子起一定作用。随着Na+、K+、Ca2+、Mg2+及NH4+阳离子浓度的增加，土壤中有效态Cd的含量有一定程度的增加，而铁锰态Cd、残渣态Cd均出现较减少，碳酸盐态Cd和有机态Cd的变化则表现的不明显。阳离子种类对土壤中镉有效态含量的影响有所差异，表现为Ca2+>Mg2+> NH4+ >K+> Na+；对土壤中铁锰态Cd含量的影响表现为K+ >Na+ > Ca2+ >Mg2+> NH4+，对于残渣态镉的影响表现为Ca2+> NH4+ > K+ =Na+ > Mg2+。铵盐种类对土壤中镉的形态变化有所差异。对于有效态镉，表现为碳酸铵>硝酸铵>硫酸铵>氯化铵。对于其他形态的镉， (NH4)2CO3与其他铵盐表现有明显差异，主要是使得碳酸盐态镉有明显增加，铁锰态的含量有所下降，而对于NH4Cl、NH4NO3、 (NH4)2SO4这三种物质作用的镉，碳酸盐态和铁锰氧化态镉的含量变化都不是很明显。显示铵根离子与阴离子的共同作用。 4）植物种植试验表明，镉的植物有效性随镉的有效态含量增加而增加，反应了无机盐离子对镉的有效态影响。研究发现，当镉的有效态含量超过一定值时，植物对镉的吸收达到最大值，不随镉的有效态含量增加而继续增加。对油菜来说，但当土壤有效态含量超过2 mg/kg后，油菜吸收镉已经达到最大。 5）灌溉、降水过程中，由于土壤脱盐，对镉的含量和形态产生影响。氯化物盐化土壤脱盐过程对镉的淋滤效果最好，其它较差。淋洗后土壤中镉的形态发生明显变化，与土壤淋洗前相比，镉的有效态、碳酸盐结合态、有机结态的含量降低；镉的铁锰氧化态含量在淋洗后有所增加。