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本研究在我国土壤重金属污染特点、粮食安全及绿色无公害农产品对土壤环境质量严格要求的背景下,通过人工模拟Cd、Pb污染土壤的方法,分析添加粉煤灰前后土壤中重金属Cd、Pb吸附形态特征及生物有效性的改变,探讨粉煤灰钝化土壤重金属Cd、Pb的理论依据,为重金属Cd、Pb污染土壤和农产品食品安全提供改良措施。实验结果如下:(1)粉煤灰是一个具有较大表面积多孔,鳞片状粉质颗粒,并且富含灰分元素,为改良土壤和提供养分提供可能。添加粉煤灰后的土壤的理化性质和养分状态都发生了变化,说明在使用粉煤灰时,必须了解粉煤灰的基本理化性质,确定添加量和方法,避免对植物生长产生不良影响。粉煤灰加入三种土壤后增高了土壤的p H和电导率,经过测定后,在本次实验中土壤p H和电导率的变化是在植物生长的范围内,不会对植物生长产生碱性的危害和盐害,且对小麦生物量没有影响。(2)粉煤灰钝化土壤中Cd、Pb的效果优于无机钝化剂和有机肥钝化效果,可以用于钝化土壤重金属。粉煤灰加入土壤后,降低了小麦中重金属Cd、Pb的含量,以8%处理效果最佳。根据前人研究的重金属Cd、Pb在小麦根叶中质量分数与籽粒中比例,推算出低Cd污染时褐土中的8%粉煤灰处理;低Pb污染时褐土和黑土中的4%粉煤灰处理、三种土壤中的8%粉煤灰处理;高Pb污染时黑土中的8%粉煤灰处理,均使小麦重金属含量降低到国家安全标准内。(3)重金属在土壤中各形态分布受土壤类型、重金属种类和含量影响,Pb在土壤中以碳酸盐结合态形式为主,其次是铁锰氧化物结合态;Cd在低污染土壤中以有机结合态为主,其次是交换态。随着土壤重金属污染程度升高,Cd交换态比例明显增多,污染危害较大,Pb以碳酸盐结合态比例最多,交换态比例较低,相对于Cd来说,污染风险较小。(4)粉煤灰的钝化作用是改变了土壤重金属的赋存状态,土壤重金属Cd在添加粉煤灰后,有效态和碳酸盐结合态含量比例降低,土壤中Cd向铁锰氧化物结合态、有机结合态、残渣结合态转化;土壤重金属Pb在添加粉煤灰后,有效态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态Pb含量比例降低,向着有机结合态和残渣结合态转化。粉煤灰成分中的莫来石是钝化重金属的主要成分。粉煤灰施入量增加对土壤重金属钝化效果增强;土壤重金属含量增加使钝化效果降低;可见粉煤灰的钝化作用是吸附固定作用,钝化效果与粉煤灰用量和重金属污染物浓度有关。