磷(Phosphorus)和砷(Arsenic)属同族元素,化学性质相似,在土壤—植物系统中的行为有颇多相似之处。磷的存在会植物对砷的吸收且会进一步影响砷在植物体内的迁移转化,以往的研究发现,磷对植物吸收砷的影响作用中,协同和拮抗效应都可能会出现。本研究首先采集不同类型的土壤,通过人为加入外源砷的方式制成砷污染土,待砷老化平衡后开始添加外源磷到土壤中,利用薄膜扩散梯度技术(Diffusive Gradients in Thin Films, DGT)对土壤培养过程中、不同水分管理模式下以及土壤—植物系统中DGT测定磷浓度(DGT-P)与DGT测定砷浓度(DGT-As)以及DGT测定磷砷摩尔浓度比(DGT-P/As)与砷植物有效性之间的关系进行了系统的研究与探讨,并结合DIFS (DGT Induced Fluxes in Soils)模型对外源磷影响下土壤中砷的迁移动力学过程的变化进行模拟。旨在揭示不同类型土壤上外源磷添加对土壤砷的影响规律,探究磷对砷影响的机制。取得的主要结果及进展如下：1.砷老化后的土壤添加外源磷(总量为400 mg·kg-1)在30%最大田间持水量下进行培养,多数土壤中的DGT-As随着外源磷添加量的增加而逐渐增加,而在两个pH值最高的土壤(紫色土和紫色土发育的红壤,土壤pH值分别为8.7和8.9)和本底有效磷浓度最低的土壤(黄壤,有效磷本底浓度值为0.1 mg·kg-1)中却出现了不一致的变化趋势。在两个pH值最高的紫色土和紫色土发育的红壤来说,刚刚添加外源磷时,土壤DGT-As相比不添加外源磷时显著增加,但是随着外源磷添加量(总量为200 mg·kg-1)的增加而降低,但是当外源磷添加总量达到400 mg·kg-1时,土壤DGT-As又显著增加；对于本底有效磷浓度很低的黄壤来说,土壤DGT-As随着外源磷添加量(总量为200 mg·kg-1)的增加而逐渐降低,但是同样,在较高水平的添加量(400 mg·kg-1)下,土壤DGT-As相比不添加外源磷时又显著增加。2.在不添加外源磷、添加200 mg·kg-1外源磷、添加400 mg·kg-1外源磷三种外源磷添加量下,土壤中砷从固相到液相的再补给能力的变化规律与DGT-As的变化规律大体上是相反的。随着外源磷添加量的增加,多数土壤中砷在固液两相间的分配比(Kd值)随着外源磷添加量的增加而逐渐降低,说明由于外源磷的添加导致土壤固相解吸下来的砷会主要以液相形式存在,或者是由于磷而使得被土壤固相再吸附的这部分砷主要是来源于固相弱结合态的砷,Kd值的降低反映出土壤固相中可以向液相中释放的潜在有效态砷的容量降低,从而导致土壤中砷从固相到液相的再补给能力的下降。3.在不同水分管理模式下(最大田间持水量、干湿交替、干燥三种水分条件),在添加外源磷以后多数土壤中DGT-As相比不添加外源磷时显著增加,并且随着土壤培养过程中水分含量的降低而逐渐降低,表明在多数土壤中磷砷之间的竞争作用在高含水量下更强。而在土壤本底有效磷含量最高(127.5 mg·kg-1)的黑土和最低(0.1 mg·kg-1)的黄壤中,添加外源磷以后无论在哪一种水分条件下土壤中的DGT-As相比不添加外源磷时均显著降低。所有土壤在添加外源磷后土壤中砷从固相到液相的再补给能力均会降低；由于外源磷进入土壤后,磷与土壤中不同形态(液相和固相弱结合态)的砷之间的作用机制会由于土壤类型的不同而产生差异,由此导致砷在固液两相间的分配比(Kd值)的变化趋势在不同的土壤中出现了相反的趋势。4.在土壤—植物系统中,添加了200 mg·kg-1外源磷土壤中的DGT-As相比不添加外源磷土壤均显著增加。供试土壤中在红壤上,添加了外源磷以后植物吸收砷浓度相比不添加外源磷处理均增加,而在其它供试土壤上,添加了外源磷以后植物吸收砷浓度相比不添加外源磷处理均降低。从DGT测定磷砷摩尔浓度比(DGT-P/As)与砷植物有效性之间的关系中确定了DGT-P/As影响砷植物有效性的临界值为1.7,超过这个临界值以后,DGT-P/As继续增加对砷植物有效性的影响不显著。本研究通过外源磷添加对土壤—植物系统中砷的影响规律进行研究,发现外源磷进入土壤中以后与土壤中的砷主要表现出的是竞争吸附的关系,且在高含水量下这种竞争作用更强,但是这种磷砷之间的相互作用关系可能会受到土壤pH值和本底磷素状况的影响。土壤中DGT-P/As会显著影响植物对砷的吸收,但是超过临界值1.7以后,这种影响就不再显著。通过对土壤—植物系统中磷砷相互关系规律及机制的探讨与研究,能够为通过准确施磷有效减控土壤中砷的植物有效性及其毒性提供依据。