镉(Cd)是对人体有害的元素,在环境受到镉污染后,镉可在生物体内富集,通过食物链进人人体,引起慢性中毒。20世纪初发现镉以来,随着经济的发展,工业生产产生镉逐年增加,并通过废气、废水、废渣排入环境,造成污染,严重危害人体健康和农业生态安全。本研究系统的总结了目前常用的Cd及重金属分析技术,并提出将重金属从总量分析转变到分形态、价态特别是生物有效态分析的研究是重金属分析方法发展的必然趋势,有关Cd及Cd同位素分析测试技术也是未来分析测试的一个研究热点。通过大量实验研究,实现了利用铁置换能够将Ag+和Pd2+等定量与镉分离,然后进行ICP-MS测试,该方法具有操作简单,分离效果好的优点;用王水水浴溶解可实现绝大部分的锡与镉分离,再结合用浓盐酸与锡生成SnCl4的沸点较低而挥发除去可使99.7%以上的锡分离,改进了Cd同位素测试技术,在环境地球化学研究方面具有重要的意义。同时还研究了以铁置换除Ag+、Pd2+等金属离子,硫酸铵-KI-丁基罗丹明B浮选分离Cd2+的行为及其与常见离子分离的条件,实现了Cd2+其他金属离子的定量分离,并对合成水样和地矿样品中微量Cd2+进行了定量置换-浮选分离测定,验证了研究方法的可靠性和先进性。以湘江流域及洞庭湖区作为研究区,对研究区的Cd污染现状进行了系统研究,认为湘江流域Cd含量0.2～0.4μg/g,污染主要来自于人类活动,研究区Cd污染较为严重,因此对研究区的Cd元素生态系统安全性进行预测预警具有重要的意义。