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土壤中重金属对生物的毒性不仅取决于全量,更是由其赋存形态决定。重金属的形态变化随着环境条件变化而变化,并显示出不同的行为及毒性。梯度扩散薄膜技术(the technique of diffusive gradients in thin-films, DGT)是一种新型重金属有效态提取技术。大量研究表明,DGT技术较传统方法更能反映植物吸收重金属情况。通过结合相中吸附材料的筛选、扩散膜物理化学性能的对比、土壤理化性质对水稻籽粒Cd含量的影响和土壤中镉生物有效态不同提取方法的对比研究,得出以下结论：(1) chelex-100、巯基修饰层状硅酸盐、海泡石粉末、凹土、二氧化锆、二氧化钛(5nm)、蒙脱土7种吸附材料的吸附能力差别较大,巯基修饰层状硅酸盐对Cd吸附能力最强,达到158.84mg/g,凹土、二氧化锆、二氧化钛(5nm)几乎对Cd无吸附能力。吸附能力较强的4种材料：毓基修饰层状硅酸盐>chelex-100>蒙脱土>海泡石粉末,解吸率分别为99.9%、96.8%、98.1%和97.5%。巯基修饰层状硅酸盐吸附解吸能力都最强,但由于其在用作吸附材料制作结合相的过程中,容易聚集成大颗粒,使得结合相中的巯基修饰层状硅酸盐分布及其不均匀。因此,chelex-100是较好的可用作DGT结合相中的吸附材料。(2)透析膜在使用、储存、价格等方面较凝胶膜有一定的优势,而凝胶膜则更具有定制性。在低离子强度下(小于0.001mol L-1),透析膜和凝胶膜受离子强度的影响较大,随着离子强度的升高,两种膜的扩散系数受离子强度的影响较小；pH(5-9)对两种膜的扩散系数影响不大。有机结合态镉通过D10000、D15000、凝胶膜的时间分别为97.65、109.65和652.25s,有机结合态重金属通过凝胶膜更易解离。在离子强度为0.1molL-1的中性静止水体中D10000、D15000和凝胶膜的扩散边界层厚度分别为0.039、0.052和0.052cm,扩散边界层对透析膜的影响较对凝胶膜的影响大,并且在静止水体中不能忽略扩散边界层。(3)水稻籽粒富集Cd量与土壤理化性质6个指标相关性大小分别为pH>土壤Cd全量>粉粒>砂粒>粘粒>土壤DOC,pH和土壤Cd全量与水稻籽粒富集Cd量呈显著线性相关性,相关系数分别为-0.371和0.272。其余4个指标几乎和水稻籽粒富集Cd量无相关性。水稻籽粒富集Cd量与CaC12提取态Cd、土壤溶液中Cd含量、chelex-100 DGT提取态Cd的相关系数分别为0.586、0.347、0.608。3种提取态和pH构建的水稻籽粒Cd预测模型中chelex-100 DGT预测模型的相关系数也是最好的。说明chelex-100 DGT提取法在预测水稻籽粒富集Cd含量要较CaCl2提取法和土壤溶液提取法有优势。