有机肥

文献综述

引言

土壤是一个国家最重要的自然资源，是人类赖以生存的物质基础。随着城市化和工业化进程加快，污染物的数量和污染的速度远远超过了土壤自身的净化能力，土壤本身的自然动态平衡遭到破坏，土壤污染日益严重，污染面积逐年扩大。土壤污染主要指重金属污染和有机污染，大面积区域污染主要以有机污染为主，有机污染指农药和其它化学品污染。据调查，有机污染物污染耕地约60万ha，(马放等，2003)。有机污染物不仅使土壤质量和土地生产力下降，而且有机污染物沿食物链传递和迁移的过程中含量逐级增加，并通过生物链和食物链进人人体，严重危害人类健康。

溶解性有机质(DissolvedO吧anicMatter，DoM)是一类组分非常复杂，既含低分子量物质(如游离的氨基酸、糖类)又含各类大分子成分(如酶、氨基糖、多酚和腐殖酸等)的混合物(张雪英等，2001;Chefetzetal，1998)，其中也只有很小一部分低分子量的物质可以用化学方法鉴别(HerbertandBertsch，1995)。DOM泛指能够溶解于水、酸或碱溶液中的有机质。严格地说，这只是一个操作上的定义，即能够通过0.45卿微孔滤膜的不同大小、结构的有机分子的连续统一体(Kalbitzetal，2000)，但DOM的化学含义至今尚没有完全确定(陈同斌和陈志军，1998)。过去人们很少注意到土壤水中的有机质和水溶性有机质。近年来，DOM却引起许多生态学家、环境学家和土壤学家的极大兴趣(Thu加an，1997)。虽然DOM在土壤中含量不高，

但DOM在自然环境中，不仅可以影响污染物(重金属、多环芳烃、农药)的迁移能力(Temminghoffetal，1997;Marschener，1999)和C、N 等元素的生物有效性，而且还是矿物风化和成土过程的重要影响因素(Dawsonetal，1978;KaiserandZeeh，1998;Raulundetal，1998)。大量研究表明，DOM的组成及其性质对土壤污染物环境化学行为有较大影响(Lavelle，1988;HanandThompson，1999)。FI卿等(1996)发现，草蔡胺和扑草净在土壤中实际向下迁移的深度甚至超过了模型的预测，这与土壤溶质流中有机载体(DOM)提高了有机污染物在土层中的移动性有关(Nelson，1998)。但另一方面，研究者也发现向土壤中施DOM后，有机污染物在土壤中的吸持量增加，这可能与noM的组分组成有关(Madhunetal，1986;Totseheetal，1997)。正是由于DOM 自身的结构特征和物理化学性质对土壤污染物环境化学行为的显著影响，近年来一直是土壤学，环境学及生态学领域的研究热点。

溶解性有机质由于来源多样，组分复杂，其结构很难确定。从组成上看，DOM是一类包含了一系列化学性质各异的化合物的混合物，目前实际操作中还不能对DOM的全部组分进行逐一分离和测定，其中至少有三分之一尚难以确认(Hedges，2000)。但目前，由于缺乏对DOM微观结构的充分了解和DOM与有机污染物结合机制的直接证据，DOM与有机污染物结合机理的研究仍停留于过程描述和理论假设的阶段(凌婉婷等，2004)，因此，了解DOM组分及其结构特征十分必要。我国每年生产了约6x105吨农作物秸秆，其中相当一部分作物秸秆作为有机肥料还田。而秸秆腐解过程中受微生物的作用会产

生大量的溶解性有机质，因此研究水稻秸秆腐解产生的溶解性有机质的组分及其结构特征具有十分重要的意义。

1.2环境中DOM研究概况

1.2，1DOM的概念

溶解性有机质(dissolvedorganiematter，DOM)，泛指能够溶解于水、酸或碱溶液中的有机质，这仅是一操作定义:能通过0.45林m 的滤膜，具有不同结构及的连续体或混合体(Kalbitzetal，2000)，但DOM的化学含义至今尚没有完全确定(陈同斌和陈志军，1995)。在不同研究中，通常用溶解性有机碳(DOC，

)、溶解性有机氮

、溶解性有机磷

或可溶性有机碳(WEoC，water extractable carbon)、可溶性有机氮

、可溶性有

机磷值来表征DOM。

但DOM的组分以DOC为主且目前研究广泛(李睿，2004)，所以DOM的含量通常用DOC来表征。DOC是指在一定的时空条件下，受植物和微生物影响强烈、具有一定溶解性、在土壤中移动比较快、不稳定、易氧化、易分解、易矿化，其形态、空间位置对植物、微生物来说活性比较高的那一部分土壤碳素。其不是一种单纯的化合物，而是土壤有机碳的组成部分之一。国内外相关研究中描述这一部分碳

素的术语很多，如有效碳、水溶性有机碳

、易氧化碳(labile carbon)、可矿化碳(miner liable)、活性有机碳(aetive carbon)、微生物量碳(mierobialcarbon)(沈宏，1999)。

目前所研究的土壤DOM主要包括两类:(1)可溶性有机质SOM/WEOM(solubleo笔aniematter，waterextraetableo笔aniematter)，即用水或稀盐溶液提取的能通过0.45卿滤膜的土壤有机质，通常用作DOM的替代物;(2)溶解性有机质DOM，即存在于土壤溶液和渗出液中的可以通过0.45娜滤膜的溶解性有机物质(HethertandBertsch，1995)。由于提取方法的差异，通常可溶性有机质(WEO树SOM)含量通常高于溶解性有机质(DOM)，但也很难对DOM 及WEOM给出一个准确的定义(卢萍和杨林章，2005)。

1.2.2DOM的来源

土壤中DOM的来源可分为两种:一种是土壤自身含有的;另一种是从外部进入土壤的，例如枯枝落叶、植物残体经淋溶而带入土壤的DOM，或者通过施用有机肥(城市污泥、家畜粪尿、人粪尿、秸秆堆肥、有机废弃物)等农事的活动进入土壤的DOM(LeenLhee:andHuffinan，1976;B而usoetal，1992)。生物废弃物，如家禽和动物的粪尿以及污水污泥等增加了DOC的总量，它既可以充当DOC的来源，也可以增强土壤有机质的溶解(陈同斌和陈志军，1995)。Zsolnay等(1996)认为腐殖化的有机质是DOM的主要来源，因为相对于植物凋落物，腐殖质具有更大的比例。Kalbitz等(2000)