污染红壤镉的地表径流迁移特征与驱动因子研究

南方红壤区是我国土壤镉污染问题较为突出的区域，其地带性红壤普遍呈酸性反应且抗蚀性弱，镉的活性和流失风险较高，易导致污染的扩散。本项目选择典型镉污染区的红壤旱地为对象，通过野外径流小区动态监测，研究不同种植制度下旱作红壤地表径流中镉的含量及其在固/液相中的分布特征，探讨镉迁移的季节变化规律；结合室内模拟降雨试验研究地表径流中溶解态和颗粒态镉的定量关系及其在产流进程中的变化特征；揭示降雨强度、降雨历时、植被覆盖度、种植制度、土壤镉有效性和坡度等因子对镉迁移过程的影响，探明镉迁移过程的驱动因子，并结合土壤和径流泥沙团聚体组成及其镉含量对比研究初步探知其驱动机制，探讨污染红壤镉随地表径流迁移的控制措施，为镉污染红壤的优化管理提供科学依据。

通过模拟降雨试验和田间小区试验研究发现，降雨强度、地面覆盖度、地面坡度和钝化剂施用等是影响镉等重金属迁移过程的重要影响因子。.（1）雨强减弱、稻草覆盖度提高和石灰施用量增大显著降低地表径流量，降幅分别达45.5%~77.6%、30.8~50.1%和14.9%~18.3%，地面坡度对径流量影响较小；径流泥沙流失量则随雨强和地面坡度增大显著提高，增幅分别达812.5%~1623.4%和44.7%~73.0%；稻草覆盖和施用石灰可显著降低径流泥沙流失量，降幅分别达92.8%~97.4%和44.4%~59.2%。.（2）溶解态Cd、Cu、Ni和Zn累积流失量随雨强的增大和稻草覆盖度的提高显著增加，增加幅度分别达52.6%~277.8%和40.0%%~153.7%，其中，溶解态Cd和Zn的增幅最大，分别达122.2%~277.8%和96.2%~153.7%。随石灰添加量增加，溶解态Cd累积流失量显著降低，降低幅度达69.4%~86.1%，溶解态Cu累积流失量显著增加，增加幅度达14.3%~57.1%，溶解态Ni和Zn累积流失量先降低后增加。地面坡度对四种重金属溶解态累积流失量没有显著影响。.（3）总Cd、Cu、Ni和Zn的累积流失量随雨强的增大、地面坡度的提高和稻草覆盖度的降低显著增加，增加幅度分别达454.8%~1225.0%、41.2%~68.7%和40.0%~1735.9%%，其中总Cu、Cd和Zn的增幅最大，分别达734.8%~1225.0%、41.2%~68.7%和112.0%~1735.9%。石灰添加对重金属总量累积流失量没有显著影响。裸地（稻草覆盖度0%）、120 mm/h雨强处理及陡坡（15°）处理下四种重金属更易随地表径流迁移流失，且流失主要发生在降雨初期（产流后20min内）。四种重金属元素在径流中累积流失量表现为：Zn＞Ni＞Cu＞Cd。.（4）不同雨强、地面坡度及石灰添加量下，Cd、Cu、Ni和Zn在整个产流过程中均主要以泥沙颗粒态形式迁移流失，泥沙颗粒态累积流失量占总量累积流失量比例均大于89%。Cd、Cu和Zn在不同稻草覆盖度处理下均主要以泥沙颗粒态形式迁移流失（占总量累积流失量比例大于50%）；对于Ni，在裸地（稻草覆盖度0%）和低稻草覆盖度（40%）处理下以泥沙颗粒态迁移为主，而在高稻草覆盖度（100%）处理下以溶解态形式迁移为主。