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土壤重金属污染因其隐蔽性、不可逆性和后果的严重性而受到各国学者的普遍重视.九十年代后期,由中国政府巨资投入的中国东部覆盖区多目标地球化学调查项目即是以研究土壤重金属元素的分布规律为主要内容.该项目第一阶段工作完成了对江汉平原、成都平原和珠江三角洲土壤中包括所有重金属在内的53项元素的调查,并取得了令人瞩目的成果.其中之一就是在江汉平原武汉辖区的长江、汉江冲积土壤中发现了重金属元素镉的高背景值区(Cd含量>0.3 mg·kg<-1>),面积达上千平方公里.与此同时,中国地质大学(武汉)地球化学研究所在黄石环境地球化学教学基地的建设过程中,亦发现了长江冲积土壤具有镉的高含量.镉不是生物的必要元素,相反是一种危险的环境污染物质,能引起人和动物的一些疾病,有人甚至将其称为"五毒之首".因此,武汉沿江冲积土壤中镉的高背景值区就如同一颗埋在江汉平原上的"化学定时炸弹",要想延迟或制止它的"引爆",就必须对其成因及活化机制有充分的了解.然而,令人遗憾的是,前人对此知之甚少.本论文在前期调查工作的基础上,通过研究武汉沿江冲积土壤中镉的时空分布规律及形态分配特征,探讨镉高背景值区的形成原因、镉的迁移转化机制及其生态效应,从而为区域环境质量评价和农业生产提供必要的地球化学基础资料.论文研究对象包括沉积物、土壤、植物(水稻、蔬菜)和人体(头发、尿液).在湖北省境内由宜昌至武汉采集了29件长江干流沉积物样品,同时在武汉市内采集了13件汉江干流沉积物样品.在武汉市内横切长江、汉江分别布置了2条和1条土壤样品采集路线,以500米为间距共采集了98件表层(0~20cm)冲积土壤样品.沉积物和土壤样品共分析Cd、Zn、Pb、Cu、As、Hg、Cr、Ni和CaO九种化学成分.其中Cd用石墨炉原子吸收光谱法测定,Zn、Cu、Ni和CaO用原子吸收光谱法测定,Pb用X荧光光谱法测定,As、Hg用原子荧光光谱法测定.对元素赋存形态的分析被认为是研究元素迁移转化规律的有效方法,文章选择对17件有代表性的沉积物和土壤样品中镉的形态进行了分析,运用目前公认的方法将镉划分为:交换态(包括水溶态)(MgCl<,2>提取)、碳酸盐结合态(醋酸钠CH<,3>COONa·3H<,2>O提取)、松结有机结合态(焦磷酸钠Na<,4>P<,2>O<,7>·10H<,2>O提取)、铁锰氧化物结合态(盐酸羟胺NH<,2>OH HCl提取)、紧结有机结合态(包括硫化物)(HNO<,3>+H<,2>O<,2>提取)和残渣态(HF-HClO<,4>消解)六种形态,各形态镉用等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定.为研究镉的生态效应,采集了11件植物样品(水稻5件、蔬菜6件)和13件人体样品(头发样品7件、尿样6件),ICP-AES测定其中镉的含量.