本文通过野外实地调查采样、室内化验分析,对开封市城市土壤有机质状况,腐殖质组成、性质以及腐殖质各组分中的重金属含量进行了初步的研究。全文共分为五个部分:第一部分:主要介绍了土壤腐殖质组成与性质研究的现状和发展趋势,以及本研究的内容及意义。第二部分:全面介绍了本研究的研究区——开封市概况,包括开封市的历史沿革,自然地理状况和社会经济状况。第三部分:主要介绍开封市城市土壤样点布设、样品采集和处理、试验项目和方法。第四部分:较详细地探讨了开封市城市土壤有机质和水溶性有机质的含量与分布规律、腐殖质的组成与性质、以及腐殖质不同组分中重金属的含量和影响因素。第五部分:研究结论。通过以上研究,得出主要结论如下:(1)城市土壤的有机质含量比较丰富,存在明显的富集现象。从整体上看,开封市东部和南部土壤有机质含量较高,而西部含量较低;老城区的有机质含量明显高于新城区,而且沿河流方向有线状分布特征;土壤有机质含量呈现明显的块状或非连续性变化。不同功能区土壤表层有机质含量从高到低的顺序为:交通区＞工业区＞文教区＞风景区＞居民区。在垂直方向上,城市土壤有机质的分布与自然土壤有明显的差异。大部分城市土壤有机质含量随深度逐渐下降,但有些剖面呈逆向垂直分布,或中层高于上下层分布,这是由于城市土壤人为干扰强烈,土壤剖面混乱造成的。(2)城市土壤表层水溶性有机质的含量具有明显的斑状分布的特点。城市土壤水溶性有机质含量高于对照区,富集明显,并且变幅比较大。不同功能区土壤水溶性有机质含量有明显的差异,大体规律是:交通区＞文教区＞风景区＞工业区＞居民区。在垂直方向上,土壤水溶性有机质含量在沿剖面分布比较复杂,但整体呈现出由表层向下层逐渐递减的趋势。(3)城市土壤水溶性有机质分布与土壤有机质的分布有明显相关性。土壤水溶性有机质含量占有机质总量的百分含量极低,90%以上的样点中水溶性有机质占有机质总量的比例低于1%。这是由于水溶性有机质可以通过雨水等下渗和迁移,导致了表层水溶性有机质的大量流失。水溶性有机质随着深度的增加而下降的幅度小于有机质下降的幅度,这与降解系数不同的水溶性有机质具有不稳定性,容易向下层迁移有关。(4)城市土壤的HA/FA大于对照区土壤,说明城市土壤不利于有机质的分解,但有利于土壤腐殖质的聚合和缩合,芳构化程度比郊区农业土壤腐殖质要高。但是,不管是城市土壤还是农业土壤,腐殖质组成中均以分子较为简单的富里酸为主,胡敏酸的含量很少。不同的功能区腐殖质的组成差异不明显,胡敏酸含量由高到低依次排序为:风景区＞交通区＞工业区＞文教区＞居民区;而富里酸含量由高到低排序依次为:交通区＞风景区＞工业区＞文教区＞居民区,与胡敏酸基本一致。土壤胡敏酸光密度曲线自下向上排列,依次为交通区、对照区、居民区、风景区、文教区和工业区。表明从交通区到工业区,土壤胡敏酸的分子量越来越大,芳香核中的碳素含量逐渐增多而侧链上非芳香族化合物的碳素、羟基含量以及总酸度逐渐减少,胡敏酸的芳构化程度逐渐增强。(5)城市土壤腐殖质不同组分中的重金属含量有一定的差异,总体特征为富里酸中的重金属含量大于胡敏酸。不同重金属在胡敏酸和富里酸中含量大小排列如下:胡敏酸中Cu＞Pb＞Zn＞Cd,富里酸中Cu＞Cd＞Pb＞Zn。表明FA和HA对不同重金属的吸附与解吸、迁移、富集的影响是不同的。锌在腐殖质不同组分之间的含量有高度相关性,铜在腐殖质不同组分之间的含量有中度的相关性,铅为低度相关,重金属镉为微弱或无相关。