土壤黏粒与电解质离子间的相互作用及能量关系一直是土壤科学家希望解决的课题，本工作是基于新近建立的悬液Wien效应方法完成的。本文介绍了阳离子与土壤黏粒间平均结合自由能和平均吸附自由能的计算公式，再用悬液Wien效应法研究了重金属阳离子(Zn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、pb²⁺、Cr³⁺)及其它离子(Na⁺、K⁺、NH₄⁺、Ca²⁺)与主要黏土矿物（蒙脱土、高岭土等）和主要的恒电荷土壤（黄棕壤、棕壤、黑土等）黏粒间的相互作用及能量关系。主要研究结果如下：单价阳离子在高岭石上的平均结合自由能要小于二价阳离子，但在蒙脱石上两者较接近。五种重金属阳离子中，pb²⁺在高岭石和蒙脱石上的△G_bi均最高，三价Cr³⁺在两种黏土矿物上均为最小。高岭石对供试阳离子的△G_bi在0.75-2.6 kJmol^-1之间，蒙脱石在7.9-9.9 kJmol^-1之间，远大于高岭石。供试阳离子与高岭石、蒙脱石的平均吸附自由能总体上随场强的增加而增大。同价阳离子在相同场强下与黏土矿物的△G_ad很接近，不同价态之间△G_ad的顺序为二价阳离子＞单价阳离子。Cr³⁺在两种矿物上的△G_ad也均最小。在100 kV cm^-1电场强度下，阳离子与蒙脱石的△G_ad为高岭石的2-4倍。不同阳离子与不同土壤黏粒间的△G_bi不同。单价阳离子与供试土壤之间的平均结合自由能范围为4.7-7.4 kJmol^-1之间；二价阳离子为7.2-9.9 kJmol^-1；Cr³⁺的△G_bi略小于二价重金属阳离子。pb²⁺在四种供试土壤上的平均结合自由能始终最大，在黑土上高达9.88 kJmol^-1。四种供试土壤对单价阳离子平均结合自由能顺序为黄棕壤Ⅰ＜棕壤＜黄棕壤Ⅱ＜黑土。在四种供试土壤中，单价阳离子的平均吸附自由能都随电场强度的增加而增大。在低场强(15-80 kV cm^-1)下，不同阳离子的吸附能△G_ad无显著差异，但在场强100 kV cm^-1以上，二价阳离子的△G_ad明显大于单价阳离子，其差值随着场强的增加而增大，约在2-2.5倍之间。在各个电场强度下，不同土壤对不同重金属离子的吸附能顺序也不同。Zn²⁺的△G_ad顺序为黑土＞黄棕壤Ⅰ＞黄棕壤Ⅱ＞棕壤，Ca²⁺为黄棕壤Ⅰ＞黑土＞黄棕壤Ⅱ＞棕壤，Cd²⁺和pb²⁺都为黄棕壤Ⅱ＞黄棕壤Ⅰ＞棕壤＞黑土。在低电场下，测定二价阳离子和三价Cr³⁺饱和的土壤悬液的Wien效应时均出现电导率随电场强度的增加而减小的现象。二价阳离子出现负Wien效应的电场强度范围为10-25 kV cm^-1之间：C³⁺为10-60 k V cm^-1之间，要比二价阳离子大得多。