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水溶性有机物(Dissolved organic matter DOM)是有机肥料中最具有活性的组分。农业生产中有机肥的施用历来受到广泛重视,并且通常被认为是提高土壤肥力,改善土壤性质,提高作物产量和品质的重要手段。水溶性有机物随着有机肥的施用进入土壤后,通过与土壤中有机和无机胶体发生的一系列吸附、解吸、转化、络合等作用,将对土壤肥力、土壤理化性质、土壤中微量元素和污染元素等的有效性产生一系列重要影响。研究DOM在土壤中的化学行为及其对土壤中污染元素的影响,对于评价有机肥的效应、有机肥与土壤肥力的关系等具有重要意义。本文以鸡粪堆肥作为DOM的来源,选取黑土、褐土和红壤三种土壤,研究了DOM在土壤中的吸附-解吸行为和固定作用,并着重研究了DOM对红壤中重金属Cu形态变化的影响,通过盆栽模拟试验的手段,探讨了DOM对三种Cu污染土壤上作物生长的影响,通过上述研究,主要取得了如下结论:(1)外源DOM进入土壤后,能被土壤胶体所吸附,土壤对DOM的吸附过程是一个快速反应的过程,通常在一个小时内即可达到吸附解吸平衡;不同土壤对DOM的吸附能力差异明显,有机质含量高的黑土和低pH值的红壤对DOM的吸附量较大,吸附速率较快,DOM在三种土壤中的分配系数分别为26.57、22.31、16.72;土壤对DOM的吸附是一个可逆的过程,在适当的条件下,土壤所吸附的DOM又可以通过解吸作用释放到土壤溶液中。对DOM吸附量大的土壤,其解吸量较大,而对DOM吸附量小的土壤与DOM的结合更为紧密,三种土壤所吸附DOM的解吸量分别为所吸附DOM的90%、50~60%、40%左右。(2)DOM进入土壤后,除了能被土壤吸附外,还能被土壤固定。土壤对DOM的固定与其对DOM的吸附之间联系紧密,对土壤吸附能力强的土壤,对DOM的固定能力亦强。此外,温度越高,土壤对DOM的固定能力越强。(3)外源DOM对土壤中重金属的存在形态产生重要影响。外源DOM进入土壤后,土壤中重金属的存在形态迅速发生变化,主要表现为交换态重金属离子的含量提高(最高可提高36.33%),即外源DOM对土壤中重金属产生了活化作用;当土壤中交换态重金属离子的含量升高至一定水平后,随着DOM在土壤中化学行为的变化,交换态重金属离子含量又有所下降,但在相当长的一段时间内仍高于原始土壤的水平(28d后仍高于对照6.74%~26.45%)。DOM导致土壤中重金属存在形态的变化受温度的强烈影响,温度越高时,DOM对土壤中重金属的存在形态影响大,温度越低,则DOM对土壤中重金属的存在形态的影响较小。(4)DOM对土壤中重金属形态和有效性的影响体现了复杂的多重效应,DOM在活化土壤中重金属的同时,对土壤pH亦有提高效应(DOM浓度为1000mg C·kg~1时,红壤的pH值提高0.15~0.21个pH单位),从而降低土壤中重金属的有效性。在加入较低含量的DOM时,DOM对重金属的活化效应占主导地位,表现为随DOM浓度的增加,DOM对重金属的活化能力增强;而当DOM浓度增加至一定程度时,DOM对土壤pH的提高效应开始显现,表现为随着DOM浓度的升高,DOM的活化效应降低;DOM对土壤中重金属的活化效应还与土壤的性质有关,有机质含量高,pH值高的土壤,DOM的活化效应弱。(5)因DOM能对被重金属污染土壤中的重金属产生活化作用,从而对作物的生长产生重要影响,主要表现为作物的中毒反应,在降低作物产量的同时,提高作物体内重金属浓度,降低作物品质。根据本研究的结果,传统上采用增施有机肥以修复重金属污染的方法并非在所有情况下都是适用的,在重金属污染土壤上施用有机肥时应当充分考虑土壤和DOM的性质以及可能发生的各种可能效应,谨慎行事。