鎘是生物非必需具生物毒性元素，有機質(zhì)作為修復(fù)鎘污染土壤的重要改良劑之一而備受關(guān)注。土壤有機質(zhì)通過對土壤理化性質(zhì)、對鎘的吸附-解析、絡(luò)合作用、生物有效性作用影響鎘污染土壤修復(fù)效果。主要闡述了土壤有機質(zhì)對鎘污染土壤修復(fù)的影響作用機制，探討了有機質(zhì)的適用條件、影響因子，分析了工程應(yīng)用過程存在的問題，以期為重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)研究提供新的思路。

在1980年中國農(nóng)業(yè)環(huán)境報告中，我國鎘污染農(nóng)田面積達到9333hm2，超過10000hm2土壤中鎘含量范圍為1-10mgkg-1，遠遠超過了國家土壤環(huán)境二級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限定值0.3mgkg-1。鎘是一種有毒痕量元素，在聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署和美國國家環(huán)境保護局(OEPA)優(yōu)先污染物名單排名中分別列為首位、第六位。鎘在土壤中蓄積性強、遷移能力強，能影響深層土壤。土壤鎘污染主要來源于礦業(yè)冶煉、工業(yè)廢水及廢棄物排放、含鎘電鍍材料與顏料的生產(chǎn)和使用。

土壤鎘進入人體的途徑主要有三種方式:食物攝入、皮膚接觸、吸入大氣中含鎘顆粒，而土壤鎘主要通過食物攝入威脅人體健康。鎘在人體中的半衰期長達20-40年，可引發(fā)“骨痛病”和腎損害等癥狀，聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)建議正常成人每天攝鎘量為59-71μg?？梢娡寥梨k污染問題極為嚴重，一旦土壤出現(xiàn)累積鎘趨勢，勢必影響土壤微生物新陳代謝機制，毒害農(nóng)作物的生長，潛在威脅人體健康。隨著城鄉(xiāng)居民對生活健康質(zhì)量安全性問題的理解日益增強，對土壤質(zhì)量安全問題更加重視。因此，如何修復(fù)鎘污染土壤及其影響因子等問題備受國內(nèi)外學(xué)者們的關(guān)注。

重金屬污染土壤的處置是一項耗資巨大而又艱巨的任務(wù)，為提高重金屬污染土壤的修復(fù)效果，使用范圍較為廣泛的土壤改良劑主要包括有機類、無機類等材料，其中，因有機質(zhì)與土壤鎘存在一定相關(guān)關(guān)系，對鎘的親電性較強，能夠定量地測定土壤鎘含量，又對鎘污染土壤修復(fù)影響效果最佳及經(jīng)濟高效等優(yōu)點而備受廣泛關(guān)注與應(yīng)用。目前能夠系統(tǒng)介紹有機質(zhì)對鎘污染土壤的影響機理及其適用條件、影響因子的文獻較少，鑒于此，本文通過相關(guān)文獻整理、工作經(jīng)驗等途徑系統(tǒng)地概述了有機質(zhì)對鎘污染土壤的影響機理、影響因子，評述了有機質(zhì)在實際應(yīng)用中存在的問題及展望。

1土壤有機質(zhì)的來源及組分

土壤有機質(zhì)泛指土壤中主要來源于生命的物質(zhì)，包括腐殖質(zhì)、生物碳、可溶性碳和可氧化碳等。不同有機質(zhì)來源類型對鎘在土壤中的生物有效性影響存在差異，按其來源可分為外源有機質(zhì)與內(nèi)源有機質(zhì)兩類:外源有機質(zhì)主要指通過施肥、堆肥等方式獲取的含有較多有機質(zhì)的有機物料(如豬、雞糞等糞便或稻草等植物殘體);內(nèi)源有機質(zhì)主要是來自于土壤里微生物新陳代謝產(chǎn)物或動植物殘體的腐化分泌物等，主要分泌產(chǎn)物為胡敏酸、胡敏素等。不同來源的有機質(zhì)對鎘的吸附-解析等作用影響各不相同，本文分別以表1中羅列的有機質(zhì)來源作為關(guān)鍵詞通過中國知網(wǎng)、Sciencedirect等數(shù)據(jù)庫檢索出國內(nèi)外具有影響鎘污染土壤修復(fù)作用的有機質(zhì)及其應(yīng)用方面的文獻，大多數(shù)含有機質(zhì)的材料都能顯著地提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，降低鎘在土壤中的生物有效性和可遷移性，而污泥、水稻等秸稈等含有機質(zhì)材料可能是由于其對土壤鎘的絡(luò)合作用，促進了土壤對鎘的解析能力，導(dǎo)致土壤鎘的淋出。土壤有機質(zhì)組分對重金屬修復(fù)效果影響密切，目前報道較多的土壤有機質(zhì)主要是溶解性有機質(zhì)(dissolvedorganicmatter,DOM)和顆粒態(tài)有機質(zhì)(particulateorganicmatter,POM)。溶解性有機質(zhì)是最為活躍部分，包括水溶、酸溶、堿溶等可溶解有機質(zhì)，能直接作用于土壤理化性質(zhì)，影響重金屬在土壤中的吸附-解析、螯合和絡(luò)合等作用;顆粒態(tài)有機質(zhì)主要為粒徑較小(

2土壤有機質(zhì)對鎘污染土壤修復(fù)影響機制

有機質(zhì)與鎘存在強烈的空間集群特征，能與鎘通過離子交換、吸附、螯合、絮凝、沉淀等一系列反應(yīng)，形成難溶的絮凝態(tài)物質(zhì)，對鎘污染土壤修復(fù)影響機制可分為環(huán)境化學(xué)機制和生理生化機制兩種。前者主要是有機質(zhì)通過改變土壤負電荷量、pH值等土壤理化性質(zhì)，以提高土壤對鎘的吸附作用，降低土壤對鎘的解析能力，使鎘被吸附到土壤內(nèi)部或表面，增強土壤對鎘的固持能力;后者是土壤有機質(zhì)絡(luò)合土壤鎘離子，或直接吸附土壤鎘離子，形成穩(wěn)定的金屬螯合物，降低鎘在土壤中的生物有效性和可遷移性，達到固定土壤鎘的目的。其中，有機質(zhì)對鎘污染土壤修復(fù)的影響機制主要包括其對土壤理化性質(zhì)、對鎘在土壤中穩(wěn)定化與生物有效性等方面的影響。

(1)土壤有機質(zhì)對土壤理化性質(zhì)的影響

土壤有機質(zhì)通過改變土壤pH和Eh，促進有機碳、CEC含量變化來改變土壤性質(zhì)，改善土壤吸收性能，影響重金屬的沉淀-溶解平衡。對于長期施用有機物料的土壤，重金屬會向深層土壤遷移，這與土壤中有機質(zhì)的溶解性和可遷移性密切相關(guān)，土壤有機質(zhì)除對土壤鎘具有抑制作用外，還具有“激活”效應(yīng)，這是導(dǎo)致土壤有效態(tài)鎘含量大幅提高的主要機制。相關(guān)研究表明，向土壤中添加含有機質(zhì)材料后，通過降低根圍土壤pH，形成可溶性含鎘有機螯合物，并被東南景天吸收。

(2)土壤有機質(zhì)對鎘穩(wěn)定化過程的影響

土壤有機質(zhì)對鎘的絡(luò)合作用的影響

土壤有機質(zhì)積能使鎘從活性較高向活性較低的賦存形態(tài)轉(zhuǎn)變，降低土壤鎘的離子交換態(tài)和氧化結(jié)合態(tài)，增加鎘的有機質(zhì)結(jié)合態(tài)。這是因為土壤有機質(zhì)中含有大量的羧基、羥基、羰基等官能團，作為鎘的載體與鎘離子發(fā)生絡(luò)合、配位反應(yīng)，形成穩(wěn)定的含鎘有機螯合物，促進了鎘在土壤中的生物有效性和可遷移性。機碳源、菜籽餅和豬糞等有機物料的施用能夠提高土壤中DTPA-Cd濃度，與水稻地上部生物量和重金屬積累總量呈顯著負相關(guān)。

土壤有機質(zhì)對鎘的吸附-解析作用的影響

有機質(zhì)是影響土壤吸附外源鎘的重要影響因子之一，相關(guān)文獻表明，土壤有機質(zhì)決定土壤對鎘吸附速率及吸附量，與土壤對鎘的吸附率、土壤鎘含量存在正相關(guān)關(guān)系，能和重金屬離子產(chǎn)生不同類型的反應(yīng)。有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)越大，對鎘的吸附效果越好，相關(guān)研究表明不同類型土壤對鎘離子的吸附能力大小為烏柵土>黃泥土>>紅壤，與有機質(zhì)含量大小基本一致，在添加同一種DOM的前提下，DOM對Cd吸附的抑制作用均為赤紅壤>水稻土>褐土，而在去除土壤有機質(zhì)后，土壤對鎘的吸附率均降低，對鎘的吸附行為具有明顯的抑制作用，這是因為有機質(zhì)能通過提高土壤有機碳的累積，改變土壤表面的負離子數(shù)量，在表面絡(luò)合、沉淀、離子交換等作用下增加土壤對鎘離子的吸附，形成穩(wěn)定的重金屬-顆粒態(tài)有機質(zhì)復(fù)合體。土壤有機質(zhì)還能打破重金屬離子在土壤中的沉淀-溶解平衡，分解土壤中的礦物，解析出重金屬離子，這是因為土壤有機質(zhì)溶解后與土壤中鎘離子產(chǎn)生競爭，減少了土壤對鎘離子的吸附點位數(shù)量，降低了土壤對鎘離子的吸附能力，導(dǎo)致鎘離子的淋出。