在自然界中，单个污染物质构成的环境污染虽时有发生，但事实上绝对意义上的单一污染是不存在的，污染多具伴生性和综合性，即多种污染物形成的复合污染。单个污染物在土壤-水-植物系统中的行为必然在某种程度上受制于其他共存的污染物，导致其环境效应的变化。所谓交互作用，是指在一定条件下两个以上元素或化合物的结合效应小于、等于或大于它们各自效应之和，即所谓领顽、加和或者协同作用。

交互作用对土壤中的元素与化合物化学行为的影响十分明显。一些配位基团可以改变重金属的吸附行为，这是由于这些基团与溶液中的离子或与吸附剂的矿物表面产生了作用。三水铝石对硫酸盐溶液中Cd的吸附量高于纯硝酸盐溶液中Cd的吸附量，在此情况下硫酸根的吸附量也有相应的增加，表现出了一种协同作用，这是因为三水铝石对硫酸根的吸附增加了表面负电荷，从而增强了重金属阳离子的吸附力。腐殖质对污染物的活化、迁移有着十分重要的关系，这是因为它在地球表面有着广泛的分布，同时可“固定”高分子量的僧水化合物，如多氯联苯、卤代烃和多环芳烃等，从而可促进或钝化这些化合物的迁移性。腐殖质与憎水有机化合物、重金属以及黏土的交互作用具有重要的环境意义。土壤中Cd的吸附由于Pb和Cu的存在而显著减少；而Pb或Cu的吸附亦明显受到Cd的抑制，表明Cd和Pb, Cd和Cu在土壤固相上的吸附位至少有一部分是共用的。

在模拟土壤溶液Cd对蚯蚓影响的研究中发现，H^-、Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺和K⁺的存在显著降低了赤子爱胜蚓(E.fetida)镉的急性毒性，从而支持了生物配体模型BLM中关于阳离子对重金属离子在与生物配体BL的结合时存在竞争效应的假设。在模拟土壤溶液中的Cd为5.0×10^-4mol/L时，不同Ca²⁺浓度下的蚯蚓死亡率从37.5％下降至无死亡的状况(0％)。由此可见，Ca²⁺的存在显著降低Cd的生物毒性，两者之间表现出明显的竟争(颉颃)效应。通过研究成功地获得了预测蚯蚓死亡和体内Cd含量的方程(Li et al. 2008a, 2009)通过Pb和Cd在蚯蚓体内亚细胞水平结合形态、分布及其交互作用，Ca对Pb和Cd在蚯蚓体内亚细胞分布影响的研究表明(Li et al. 2008b) , EX通过皮肤吸收到体内的Cd和Pb，在亚细胞水平上的分布存在很大差异性。Cd绝大部分(80％以上)富集于胞液中，其次富集于细胞膜和微粒体等组织内；而Pb主要(50％左右)积累于细胞膜，其次是线粒体和胞液，微粒体中的含量最少，仅有12％左右。对亚细胞组分上各元素的含量分析表明，在Cd毒害作用下添加Ca时，其胞液以及微粒体等细胞器中Cd组分的含量显著下降；相应Ca组分则显著增加。当Pb、Cd共存时，Pb对Cd在微粒体等细胞器以及胞液中的积累有很强的抑制作用，而Cd对Pb在胞液中的分布亦表现出明显的抑制效果。

需要特别强调的是，交互作用是一个十分复杂的过程，目前所获得的一些结果均为特定条件下的示例，但当条件改变时，必然需要作相应的调整。

一、土壤、植物系统中的Pb-Cd交互作用对植物吸收Cd的影响

植物中Cd的浓度随着土壤中添加Cd的浓度增加而提高，然而，植物对Cd的吸收明显地由于Pb的添加而有变化(图5-4)。例如，生长于红壤中的水稻，在Pb添加浓度分别为0、125、250和500 mg/kg、Cd的浓度均为10 mg/kg的处理中，Pb-Cd共存时幼苗期植株中Cd的浓度与对照(10 mg Cd/kg)相比分别增加了8％、14％和21％。逐步回归分析表明，在用PbCl₂和CdCl₂的处理中，稻草和糙米中Cd的浓度明显地受Pb-Cd交互作用的影响(陈怀满2002)。

图5-4 不同化合物处理对红壤水稻吸收Pb和C的影响
(a)Pb(CH₃COO)₂，CdCl₂处理；(b)PbCl₂，CdCl₂ 处理

红壤中植物对Cd的吸收明显地由于Pb的添加而增加的原因可由动力学试验来解释。用动力学方法研究了Pb-Cd交互作用对流出液中Cd浓度变化的影响(图5-5)，当溶液中仅含有Cd时，在400 min后红壤仍未达到平衡；而在Pb-Cd共存时，约在200 min时就已达到平衡，在200～400 min左右，流出液中Cd的浓度高于原来起始的浓度，这是因为红壤原有吸附的Cd由于受到亲合力较大的Pb“排挤”而又重新被释放到土壤溶液中。这种现象在黄棕壤、砖红壤、青黑土和高岭石的吸附试验中亦有出现，但在同样条件下没有红壤明显。

图5-5 Pb-Cd交互作用对Cd流出液浓度和吸附量的影响(红壤)