砷是一种毒性较强的类金属元素,一般以大气沉降和废水排放等形式进入农田生态系统,并通过农作物进入食物链,最后威胁人类健康。外源砷在土壤中的老化是一个自然的过程,明确其相应过程,对正确评价外源砷进入土壤后的风险和利用被砷污染的土壤等,均具有重要的参考意义。本研究以红壤区三种不同母质发育的土壤(第四纪红土发育的第四纪红壤(RS1)、紫色砂页岩发育的紫色土(RS2)、花岗岩发育的花岗岩红壤(RS3))为研究对象,通过培养和盆栽等试验,研究了不同形态外源砷进入土壤后的老化过程及其影响因素、有机酸类型对外源砷在土壤中老化的影响,以及不同老化时间后砷生物有效性等的变化。论文获得的主要结果如下:(1)经过120 d的老化后,进入三种土壤中的三价砷(As(III))可全部转变为五价砷(As(V)),而二甲基砷(DMA)则发生了脱甲基化作用,第四纪红壤和花岗岩红壤中的脱甲基化主要过程为DMA转化成As(V),DMA完全转化期分别为120 d和90 d;而紫色土中的脱甲基化过程同时伴有一甲基砷(MMA)的产生,DMA完全转化期为120 d。在老化进程中,紫色土有效态砷含量显著高于其他2种土壤。土壤pH值、有机质、铁铝锰氧化物是影响外源As(III)老化过程的主要因素,且锰氧化物的影响远大于铁铝氧化物,而无定形铁铝氧化物则可能是影响DMA老化进程的主要因素。外源As(III)和DMA在土壤中老化的进程中,随着培养时间延长,非专性吸附态、专性吸附态砷含量呈逐渐下降趋势,即呈现出向结晶水合铁铝氧化物结合态、残渣态等更加稳定形态转化的趋势。(2)在25℃、好氧黑暗、湿度为最大田间持水量70%的条件下,有机酸类型对砷在第四纪红壤中老化过程的影响不显著,不同有机酸处理下土壤结合态砷含量差异不显著,但有机酸浓度对培养期间土壤有效态和结合态砷的含量具有显著影响。当乙酸的添加量为50和100 mg·kg-1时,对As(V)在土壤中的老化具有抑制作用;在200 mg·kg-1时,对As(V)的老化具有促进作用。而草酸和柠檬酸的添加量为50 mg·kg-1时,促进了As(V)在第四纪红壤中的老化;在100和200 mg·kg-1时则抑制As(V)的老化。腐殖酸对外源砷在土壤中的老化具有抑制作用,其中对第四纪红壤中砷老化的影响远大于其它类型的有机酸。有机酸的添加量在50-200 mg·kg-1时,乙酸和草酸对土壤中专性吸附态砷含量有显著影响;添加量为50和100 mg·kg-1时,柠檬酸和腐殖酸对弱结晶水合铁铝氧化物结合态砷有显著影响;添加量为200 mg·kg-1时,乙酸、柠檬酸和腐殖酸对结晶水合铁铝氧化物态砷影响显著。(3)在外源As(V)老化不同时间的土壤中种植小油菜时,其生物量有随老化时间延长逐渐增加的趋势,而小油菜地上部和地下部砷含量及土壤有效态砷含量则呈逐渐减少趋势,说明老化时间对外源砷的作物有效性具有较大影响。老化时间相同时,三种土壤中小油菜的生物量由大到小顺序为:第四纪红壤>花岗岩红壤>紫色土;小油菜地上部和地下部砷含量、土壤有效态砷含量由大到小为紫色土>花岗岩红壤>第四纪红壤。该结果说明,土壤性质也显著影响砷的有效性及作物的生长等,小油菜地上部和地下部比较,地下部的砷含量大于地上部。