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安徽省铜陵市位于长江中下游铁铜成矿带,区内富集大量铁、铜、硫、金矿产。长期的矿山采、选活动积累了大量的尾矿渣,对该区土壤环境造成了严重的重金属污染。而环境重金属的生物毒性不仅和它的总量有关,更大程度上取决于其形态分布,不同的形态产生不同的环境效应,从而影响重金属的毒性、迁移及其在自然界的循环。其中可交换态和碳酸盐结合态金属对人类和环境危害较大;铁锰氧化物结合态和有机结合态较为稳定,但在外界条件变化时也可释放出来;残渣态一般称为非有效态,不易释放出来。目前,根据重金属的形态毒性特征,修复重金属污染土壤的途径主要有两大类:(1)改变重金属在土壤中的存在形态,使其固定,从而降低其在环境中的迁移性和生物可利用性;(2)活化土壤中重金属,使其被植物体吸收从而转移出土壤。鉴于重金属形态在土壤重金属污染治理中的重要性,本文对铜陵市新桥矿区菜园表层土中重金属铜、镉形态进行了测定,同时研究了不同pH条件、不同柠檬酸浓度、不同针铁矿浓度及柠檬酸与针铁矿交互作用下土壤中铜、镉元素各形态变化规律,以期为土壤重金属污染治理提供一定的科学依据。得出的主要结论如下:(1)原土中铜、镉含量均远远超过当地土壤背景值,铜主要以残渣态为主,性质较稳定;镉以可交换态为主,易对生物体和环境产生毒害作用。(2)无机酸主要通过酸溶解作用改变重金属形态,在无机酸作用下铜和镉的碳酸盐结合态和有机结合态均与pH呈正相关。(3)添加不同浓度柠檬酸后土壤中Cu各态含量变化并不大,在3mmol/kg柠檬酸时土壤残渣态Cu含量最高,显示对土壤铜的钝化作用。而Cd各态含量变化均比较明显,总体上是使得有机结合态和残渣态向其它三态转化。(4)添加无机酸和柠檬酸作用时土壤中重金属铜、镉各态变化主要受pH影响,而柠檬酸通过络合作用减弱了这种变化。(5)针铁矿的添加使得土壤中生物可利用态铜含量减少,残渣态铜含量增加,对土壤铜体现了钝化作用。同时降低了镉的可交换态和有机结合态,而碳酸盐结合态镉和铁锰氧化物结合态镉百分比均高于原土,残渣态镉含量比原土中都有所降低。(6)柠檬酸与针铁矿交互作用时会形成针铁矿-柠檬酸的复合胶体,增强对重金属活性离子的吸附,降低重金属毒性。