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土壤氧化铁是成土过程的产物,其形态和种类在指示土壤发生过程和形成环境等方面具有重要的意义,其形成与转化对土壤的理化性质有显著的影响;同时土壤中许多重要的氧化还原反应与物质迁移转化过程都与氧化铁密切相关。热带、亚热带地区水热丰沛、化学风化强烈、生物循环活跃,在丰富的水热条件下,土壤物质由于矿物的风化,可溶性盐、碱金属和碱土金属及硅酸离子的大量淋失,造成铁铝在土体内的相对富集,活度增大,易发生脱硅富铁铝化作用。实验研究了邻硝基苯酚(2-NP)以及五氯苯酚(PCP)在铁氧化物界面体系以及不同母质发育的土壤体系中还原转化过程,考察了过渡金属元素铜对污染物还原转化过程的影响。实验结果表明: (1)氧化铁的晶体结构、比表面积等性质显著影响其界面Fe(Ⅱ)的吸附密度、活性Fe(Ⅱ)物种的氧化还原电位,与不同氧化铁体系中2-NP的还原转化速率密切相关,是影响其生物地球化学活性的关键要素;(2)土壤体系中2-NP的还原转化速率随反应pH条件的升高而增大,在相同的pH条件下,2-NP的还原转化速率与土壤的理化性质、风化特征指标值之间具有很好的相关关系,证实土壤体系pH条件是土壤中污染物还原转化反应的第一要素,同时土壤的脱硅富铁铝化程度与污染物还原转化反应速率之间存在显著的相关关系; (3)不同母质发育土壤中PCP还原速率与土壤中铁(铝)游离度、铁(铝)自由度、硅铝比、铝铁比等风化指标密切相关,土壤母质、土壤类型及土地利用方式是影响土壤铁还原速率的关键因素,土壤脱硅富铁铝化作用越强,PCP还原转化的化学作用越强,土壤在脱硅富铁铝化作用下的成土特征与土壤铁还原能力密切相关,显著影响土壤铁循环过程;(4)过渡金属元素铜能与活性铁物种发生相互作用,不同的反应pH、 Cu(Ⅱ)浓度都能影响Fe(Ⅱ)/Cu(Ⅱ)相互作用过程,从而影响污染物的还原转化速率,Fe(Ⅱ)/Cu(Ⅱ)的相互作用影响活性物种氧化峰电位(Ep),Ep负移与还原转化速率增大一一对应,反之亦然。同时,Fe(Ⅱ)/Cu(Ⅱ)的相互作用能加速铜物种由易提取态向难提取态转变,加速铜的老化过程。以上研究结果可为深入开展基于红壤风化特征的典型污染物还原转化机制及其环境效应研究,厘清土壤生物、化学与生物化学作用对土壤铁循环过程的作用,奠定坚实的前期研究基础。