邻苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate,简称DBP)是酞酸酯(PAEs)类化合物中最为常见的一种,因其能提升塑料可塑性以及强度,所以经常作为增塑剂广泛应用于各类塑料制品的生产中。但作为一种环境激素物质和一种持久性有机污染物,DBP可以扰乱动物内分泌系统,在很低的浓度条件下就能对人类健康造成影响,特别是其在环境中难以降解,土壤中残留的DBP能够被农作物吸收并通过食物链危害人类健康。而且DBP与塑料基材仅通过范德华力和氢键连接,这使得DBP易于从塑料制品迁移至外部环境中造成污染。随着近年来农业发展现代化水平的不断提高,农用地膜以及塑料大棚在农业生产中大规模使用,黑土DBP的污染问题愈发严重。因此,如何修复黑土DBP污染已成为一个亟需解决的现实问题。本文以DBP为目标污染物,以腐殖酸为外源添加物,研究了外源腐殖酸对黑土DBP污染修复的强化机制。本研究主要结果如下:(1)通过考察在不同腐殖酸施用量条件下20 mg·kg-~1 DBP在黑土中残留量的变化,探明腐殖酸对DBP在黑土中降解的影响。结果表明,腐殖酸能够促进黑土DBP降解,1.5 g·kg-~1的腐殖酸具有最经济、高效的修复效果。通过双指数模型对DBP在黑土中残留量进行降解动力学拟合分析,结果显示向污染土壤中施加1.5 g·kg-~1腐殖酸后,DBP在黑土中的半衰期从11.65天缩短为3.36天。(2)腐殖酸可以有效改善DBP污染黑土的理化性质。腐殖酸具有疏松土壤,降低土壤容重的作用,显著提高了DBP污染黑土的透水性和透气性。此外,腐殖酸还具有调节土壤p H的功效,施用腐殖酸后黑土p H值略微下降。(3)腐殖酸可以强化黑土对DBP的吸附行为。DBP在黑土中的吸附过程分为快速吸附以及慢速吸附两个阶段,在第12小时达到吸附平衡。施用腐殖酸后黑土DBP吸附量提高了32.94 mg·kg-~1,吸附过程符合拟二级动力学模型以及Freundlich模型,表明黑土对DBP的吸附过程为多层非匀质的化学吸附。(4)腐殖酸中的芳基C-O和烷基酯C=O是其与DBP发生结合作用的两个主要官能团。通过三维荧光光谱、同步荧光光谱、红外光谱、二维红外相关光谱等技术,揭示腐殖酸与DBP的结合机制。结果表明DBP与腐殖酸之间存在络合作用,导致腐殖酸类物质与DBP结合后发生荧光静态猝灭。通过Modified Hill模型对同步荧光光谱数据加以分析,发现了腐殖酸与DBP发生结合的作用位点。(5)腐殖酸能够有效减轻DBP对黑土微生物的抑制作用,并有利于黑土中好氧微生物的生长繁殖。DBP胁迫对黑土微生物具有短暂的激活作用,但随着培养时间的增长,土壤基础呼吸强度、土壤微生物碳含量以及土壤磷脂脂肪酸含量均表现出下降趋势,腐殖酸显著提高了土壤微生物数量及微生物活性。综上所述,黑土受到DBP污染后,黑土微生物数量及活性受到抑制。外源腐殖酸通过改良土壤理化性质,为好氧微生物降解DBP创造有利环境;通过与DBP之间的结合作用,干预DBP在黑土中的迁移,为微生物降解DBP争取更多的时间;通过提升黑土微生物活性,促进黑土微生物生长繁殖,同时稳定黑土微生物群落结构,进而保护受DBP胁迫的黑土微生物。本研究为修复DBP污染及促进黑土的可持续利用提供了一定的理论基础以及数据支持。