随着全球工业化的迅速发展,越来越多的有机污染物被排放到土壤中。虽然植物修复是一种被广泛接受的修复方法,但有机污染物仍不能被完全降解,这主要归因于微孔(孔径< 2 nm)束缚。“锁定”在微孔中的有机污染物不仅植物和动物接触不到,就连微生物也接触不到,导致这部分有机污染物很难被降解,成为环境中潜在的污染源。目前已有研究表明,低分子量有机酸可提高有机污染物的生物可利用性,但这种提高是否归因于其对土壤微孔的作用,从而将“锁定”的有机污染物释放出来还未见任何研究报道。本文首先表征了6种来自不同地区土壤的孔隙结构。N2吸附法的研究表明,N2在土壤中的吸附等温线属于Ⅱ型吸附等温线。土壤的孔隙形状为片形和楔形。土壤孔隙由微孔、中孔和大孔构成,其中微孔体积占所测孔体积的10%左右。CO2吸附的等温线是非线性的,其仅能对土壤微孔进行表征,同时也是表征土壤微孔较合适的方法,可以表征0.3 nm-1.5 nm之间的微孔,结果表明黑土和红壤的微孔丰富,且理化性质不同,因此选这两种土壤为进一步研究的对象。向黑土和红壤中分别添加4种植物根际分泌常见的低分子量有机酸:琥珀酸、苹果酸、酒石酸和柠檬酸。结果表明有机酸经过8 d达到吸附平衡,主要依靠羟基和羧基吸附于土壤中。4种低分子量有机酸均可改变黑土和红壤的微孔分布,其中柠檬酸和苹果酸可显著降低微孔的比表面积和孔体积,减少土壤中微孔的数量。向木质素中添加柠檬酸和苹果酸,结果表明有机酸不会阻塞木质素微孔。向胡敏素中添加柠檬酸和苹果酸,结果表明有机酸的作用位点为金属矿物。本文首次揭示了低分子量有机酸对土壤微孔的作用机理,证明了有机酸对土壤微孔的破坏作用,并揭示了其作用位点:低分子量有机酸通过羟基、羧基与土壤发生作用,螯合作用使矿物表面的金属离子溶出,导致矿物质形成的微孔以及矿物质与有机质之间的微孔受到破坏;同时,金属离子的溶出导致部分有机质溶出,使有机质形成的微孔减少。