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近年来,随着工业迅猛发展,我国土壤重金属污染问题日益凸显,各种重金属污染事件频发。影响土壤中重金属吸附-解吸和引起重金属化学形态变化的因素较多,研究该化学行为有利于了解机制的反应机理,并为土壤重金属的风险评价提供指标。本文选用上海地区广泛分布的水稻土,以当前土壤重金属污染凸显的Pb为研究目标,通过室内培养方法、吸附-解吸实验、重金属形态分析等综合研究方法,探讨重金属Pb的环境化学行为和危害性。研究内容包括土壤中铁氧化物对Pb吸附-解吸的影响;水分条件和有机质对外源重金属Pb形态转化的影响并分析在不同水分条件下铁氧化物呈现的差异性。获得的主要结论如下:1.土壤中铁氧化物对重金属铅吸附-解吸的影响通过比较原土、去非晶质氧化铁土和去游离氧化铁土,以001mol/LNaNO3作为背景电解质溶液,对三种土壤进行吸附-解吸试验,结果表明:(1)去除铁氧化物后,土壤对Pb吸附能力减小,说明土壤中铁氧化物能增加Pb2+的吸附能力。(2)三种土壤均以专性吸附为主,三种土壤的解吸能力为去游离氧化铁土>去非晶质氧化铁土>原土,土壤中铁氧化物能使吸附的Pb不易解吸,更为牢固。(3)用三种数学模型进行拟合,发现Langmuir方程是三种土壤(原土、去非晶质氧化铁土和去游离氧化铁土)对重金属Pb的吸附最佳拟合方程,三种土壤对重金属Pb的吸附过程主要是化学吸附或者是吸附能力很强的物理吸附。通过Langmuir方程计算出来的Pb的最大吸附量,原土为29.21 g/kg,非晶质氧化铁的贡献值为3.52g/kg,游离氧化铁的贡献值为8.32 g/kg,非晶质氧化铁对Pb吸附的贡献能力是游离氧化铁的5倍。(5)对三种土壤吸附重金属Pb后进行形态分析,原土和去非晶质氧化铁土吸附后主要转化为可交换态铅,去游离氧化铁土吸附后主要转化为可交换态铅和碳酸盐结合态铅,说明去除游离氧化铁后,土壤对重金属Pb的吸附能力降低且潜在危害性增大。2.水分条件和有机质对外源重金属铅形态转化的影响(1)原土壤中重金属Pb主要以残渣态存在,残渣态Pb的比例在50.84%。(2)黄腐酸的添加水平会影响土壤中重金属Pb的形态分布。黄腐酸的添加水平与可交换态Pb和有机结合态Pb的比例呈正相关关系,与铁锰氧化物结合态Pb的比例呈负相关关系。在三种水分条件下,添加黄腐酸均显著活化了土壤中重金属Pb,增加了Pb在土壤中的移动性。(3)用Elovich扩散方程进行拟合来表征不同水分条件下土壤中可交换态Pb的下降速率。三种水分条件下,可交换态Pb在土壤中随时间下降速率为:淹水>干湿交替>70%田间持水量。(4)对三种水分条件下的非晶质氧化铁和游离氧化铁的含量做显著性检验,统计结果显示,游离氧化铁的含量无显著性差异(p>0.05),非晶质氧化铁的含量差异极显著(p<0.01)。