土壤有机质参与下的氧化还原反应对环境中土壤污染物的迁移转化和生物可利用性具有重大影响。腐殖质是土壤有机质的重要组成部分,最近研究表明标准腐殖质中小分子量组分(low molecular weight fraction,LMWF)具有更多的氧化还原活性官能团(redox-active functional group),能够表现出强的还原能力,但对土壤有机质各组分的氧化还原活性及其官能团的研究知之甚少。对于土壤有机质中LMWF是否可以表现出强氧化还原能力以及其在土壤和地下水环境中影响污染物降解转化的机理更是知之甚少。本文采用透析方法分离不同土壤有机质和同源标准腐殖质的不同分子量组分,采用化学方法研究土壤有机质和标准腐殖质各组分的化学还原能力,发现土壤有机质中得电子官能团集中在LMWF中。土壤有机质LMWF仅占透析前原液土壤有机质TOC含量的8%,化学还原前3500-LMWF和14000-LMWF的还原能力是透析前原液土壤有机质的20.1和5.6倍。化学还原后,3500-LMWF和14000-LMWF还原能力分别是透析前原液土壤有机质的24.3和14.2倍。但是,化学方法探究土壤有机质的氧化还原活性中存在要求反应所需时间长、易引起副反应和催化剂吸附现象的发生等特点。这些局限性造成化学方法不适于在不同氧化还原条件下监测和追踪实际环境下有机物氧化还原活性特性和变化。利用电化学方法量化土壤有机质及标准腐殖质中各组分电子接受能力和电子供给能力的大小,能够克服化学方法的局限。电化学方法研究不同氧化还原条件下土壤有机质氧化还原活性中发现,土壤有机质3500-LMWF和14000-LMWF电子接受能力是原液的9.5-14.0倍。当电势由-0.49 V降到-0.59 V时,3500-LMWF和14000-LMWF的土壤有机质电子接受能力从3.69和5.54 meq e-/g C升至32.82和46.24 meq e-/g C(增加10倍),当电势由-0.59 V降至-0.69 V时,其电子接受能力仅增加2倍(77.0和70.00 meq e-/g C)。这些结果表明,土壤有机质和标准腐殖质LMWF中得电子官能团的氧化还原电位主要分布在-0.49 V--0.59V之间。电化学方法对完善土壤有机质氧化还原活性研究提供一种持续在线监测手段,进一步对利用土壤有机质和标准腐殖质处理土壤污染治理提供更全面的指导。最后借助三维荧光光谱法表征不同氧化还原状态下土壤有机质各组分的氧化还原官能团特征及变化。研究结果发现,醌类荧光团是土壤有机质和标准腐殖质的LMWF的主要氧化还原荧光团,且还原后醌类荧光团数量增多。还原后醌类荧光团由于醌π-π*跃迁,导致土壤有机质和标准腐殖质的各LMWF结构变简单,共轭程度降低。这些结果表明土壤有机质和标准腐殖质LMWF的主要得电子官能团是醌类官能团。这些不同氧化还原条件下土壤有机质和标准腐殖质LMWF氧化还原荧光团的特性及其变化的研究结果为之后利用土壤有机质LMWF降解和转化储藏在土壤微孔中的污染物的研究提供理论指导。