农田土壤中水溶性有机物的动态及其对重金属铜、镉环境行为的影响

水溶性有机物（dissolved organic matter，简称：DOM）是陆地生态系统中最为活跃的有机碳库，也是土壤圈层与相关圈层进行物质和能量交换的重要表现形式。它对重金属、养分元素及有机污染物的活化、迁移、与生态毒性都有较大的影响，目前水溶性有机物与环境的相互关系的研究已逐步成为陆地生态系统中的一个热点，但在农业生态系统中水溶性有机物的产生及其环境行为的研究还非常少。为此，本文通过田间微区试验、盆栽试验以及室内试验研究了农业土壤上施用城市和农业有机废弃物（绿肥、猪粪、污泥以及猪粪堆肥等）及其浸提物，对土壤中水溶性有机物动态及对重金属铜、镉环境行为的影响与影响机制。 采用黑麦草盆栽试验研究了施用绿肥、污泥和猪粪后对Cu污染土壤中DOM和土壤Cu环境行为动态的影响。施用有机物料后土壤DOM含量比对照增加0.4-7.5倍，尤以绿肥和猪粪最明显。但随时间延长DOM降解明显，尤其在第一周内。污染土壤中水溶性Cu浓度随DOM的降解而相应减少。研究发现，施用污泥有利于降低污染土壤中水溶性Cu浓度和黑麦草对Cu的吸收量，这是污泥固相有机质对Cu吸持使其活性降低和污泥DOM使Cu活性提高二者综合作用的结果。与此相反，施用绿肥和猪粪后，黑麦草体内的Cu含量却明显提高，其中潮土上提高1.4—2.1倍，红壤上提高1.4—1.6倍。 室内土柱试验证实了DOM在土壤剖面中存在“分馏”作用，绿肥和猪粪DOM经过土柱后极性都有所降低，在潮土上极性的降低幅度大于红壤上的降低幅度；试验还指出不同DOM在土壤剖面中运移状况不同，从而直接影响到DOM对土壤Cu的溶出作用，DOM能够明显的增加污染土壤中Cu的溶出，且这种作用效果也与DOM及土壤的性质有关，绿肥DOM的作用效果比猪粪的要好，整个淋洗过程中潮土上Cu的平均淋出量是红壤上的4.37倍（GM）和3.03倍（PM）；由于微生物对DOM的分解作用，降低了DOM对土壤中Cu的淋出效果。 采用室内序批试验，分别研究了DOM在土壤中的吸附行为及在纯体系中DOM对Cu沉淀的影响。结果表明，当没有外源DOM加入时，红壤、潮土中存在DOM的净释放，分别为33.58mgL-1(134.32mgkg-1土)和17.17mgL-1(68.68mgkg-1土)，随外源DOM加入量的增加土壤净释放量减小，存在土壤对DOM的吸附作用。与绿肥DOM