地膜使用带来的邻苯二甲酸酯(PAEs)有机污染问题日益突出,西北干旱半干旱地区地膜种植技术具有保水增温的优越性得到大面积推广,随之带来的PAEs环境风险需要引起重视。植物根系分泌物已被证实有利于促进多种有机污染物(多环芳烃,多氯联苯等)在土壤中降解。本研究以干旱区农田土壤为研究对象,通过大田试验分析不同类型地膜、地膜处理方式和地膜使用年限对土壤PAEs累积的影响;通过室内控制实验,分析玉米人工根系分泌物(AREs)添加对DBP污染土壤微生物活性及生物学性质的影响,阐明根系分泌物存在对土壤DBP降解的机制,以期为客观评价PAEs在土壤中的累积风险、PAEs污染土壤的修复及地膜的安全使用方式提供理论依据。主要得出以下结论:1.5种生物降解地膜中PAEs含量均高于普通PE地膜,地膜中添加的PAEs种类有5种为DBP、DEHP、DEP、DMP和DnOP,其中添加量较高的为DBP和DEHP。与对照相比,地膜使用导致PAEs含量在土壤中显著上升,且地膜中DBP的含量与土壤PAEs含量具有显著的正相关关系,因此,需要重视生物降解地膜存在的PAEs污染风险。2.地膜暴晒和地膜填埋处理的土壤均导致PAEs含量增加,土壤检测PAEs同系物含量从高到低顺序为DBP>DEHP>DEP>DMP>DnOP,其中DBP和DEHP的检出量和检出率较高,在所有土壤试验样品中DBP含量均超过了土壤控制标准(0.08mg/kg)。地膜填埋处理相对于暴晒处理,导致更高的土壤PAEs累积。地膜覆盖年限试验发现,PAEs在土壤中不能完全降解,地膜长期覆盖会导致PAEs的持续累积。在没有可替代环保型增塑剂的情况下,可降解地膜也需要考虑回收,以减轻地膜使用带来的PAEs环境风险。3.玉米人工根系分泌物溶液的添加对土壤呼吸和土壤酶活具有显著影响。AREs不同添加量均促进了土壤的呼吸作用,DBP高浓度处理对土壤呼吸具有明显的抑制作用。不同DBP水平下,添加2mg/d和10mg/d AREs的处理均显著增强了FDA酶和β-葡萄糖苷酶的活性,而50mg/d AREs添加处理则显著抑制了它们的活性;多酚氧化酶活性对DBP污染水平更为敏感。高浓度的DBP污染会对土壤酶活产生抑制作用,AREs添加可缓解DBP对土壤微生物活性的不利影响。4.在不同浓度的DBP污染水平土壤中,AREs的添加对土壤中DBP三种组分含量即解吸组分、非解吸组分和结合残留组分具有显著的影响。在土壤培养第5天时,AREs添加量的增加导致DBP结合残留组分含量上升和解吸组分含量下降;在培养60天后,AREs的添加导致土壤中DBP结合残留组分含量减少0.09-0.2mg/kg。AREs添加促进了土壤DBP的解吸,提高了土壤DBP的生物有效性,同时增强了土壤酶活性,促进了DBP解吸组分的生物降解。根系分泌物的存在可缓解土壤PAEs的累积风险。