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以湖南地区长沙(LF)、湘潭(YJ)和株洲(SM)三个耕地土壤的表层土和株洲地区红壤剖面土为样本。对剖面全土及不同尺度颗粒组土壤及胶体中重金属的纵向分布特征、来源及相关性进行解析,探究剖面土壤重金属分布对有机碳组成的响应。同时研究铅在土壤胶体上的吸附行为和主要影响因素。论文主要结论如下:1.Zn、Cu、Pb、As、Cd;第二主成分为Cr和Ni,同主成分元素之间分布相同,具有相似的来源。剖面土中重金属含量依次为主成分分析表明,研究区剖面重金属分布归为两大主成分,第一主成分为Zn>Cr>Cu>Pb >Ni>As>Cd,其中Cd在各个剖面中都属重度污染,Zn在部分剖面中是轻度污染,其它金属都在尚清洁区域。2. As、Cu、Zn、Cd、Cr、Ni主要以胶体形式在土壤中进行纵向迁移;而Pb主要以向<53μm的黏粒组分富集为主,其胶体携带作用不显著,所以其生物活性可能较低。3.相关性分析得到稳定性有机碳,即多糖类和芳香类碳有利于第一主成分重金属在土壤中的吸附固定,使其不易向深层迁移;而活性醇碳则能促进第一主成分重金属的迁移。4.不同键合矿物复合体有明显不同的形貌特征。重金属Cr、Cu、Zn、As、Pb在铁铝键矿物复合体中的含量远高于钙键矿物复合体中的含量,但风险评估却表明钙键矿物复合体中的重金属具有更高的潜在生物危害性。5.实验室吸附实验表明,背景离子NaNO3= 0.01mol/1时铅吸附量最大;当pH=2、4和6时,吸附能力随pH的升高而增强。吸附过程是放热过程,Langmuir等温曲线拟合效果最佳。红外光谱对比发现,吸附是静电吸附,没有化学反应发生。6.土壤胶体对铅离子的吸附能力,随粒径减小和吸附剂浓度增大而增大。pH=4时,土壤胶体吸附量最大。通过拟合吸附数据发现:不同pH条件下,铅吸附在全土、粘土和胶体上的动力学过程更符合准二级动力学方程。本文研究的结果将为我国重金属污染典型区域长株潭地区的重金属污染防治和生态风险提供基础数据,同时为进一步探讨典型红壤中重金属的迁移、转化和积累趋势提供科学依据。