土壤有机碳库的数量、组成和动态直接影响土壤结构和质量，而污染土壤中重金属的积累大大改变了土壤有机碳的矿化动态。土壤有机碳、重金属在土壤固相不同粒径组分微环境中的空间分异及其相互作用不仅影响重金属的环境行为，也反映有机质对环境变化的响应。为了完善土壤环境质量评价指标体系和土壤碳循环的研究以及进一步发挥土壤有机碳库在全球气候变化、农业生产中的积极作用，需更深入了解污染土壤中重金属的迁移特性和碳基质的矿化水平。本论文选择大宝山多金属矿区及其下游污染水稻土作为研究材料，采用两种物理分离方法、室内土壤矿化培养实验以及相关数学分析相结合的研究方法，探讨了污染土壤中重金属与有机碳的相互作用，获得的主要结果如下：　　 不同污染程度下土壤中总有机碳(TOC)和颗粒态碳(POC)都随土层深度增加而降低，但POC垂直分异较TOC更明显。对于0～5，5～10，10～20cm表土层，中污染程度土壤POC含量分别较轻污染的显著升高82％、126％、261％，但TOC的变化差异不显著；而重污染程度土壤TOC含量较轻污染的显著降低74％，69％和45％。这说明POC作为土壤有机碳库中的活跃部分，其组成可以较为灵敏地指示土壤有机碳的早期变化。　　 土壤剖面重金属和有机碳的垂直分布特征都表现为随土层深度增加呈降低的趋势。不同污染程度的水稻土MOM组分中所含的重金属、有机碳均比POM组分中的高，本研究采集的各土壤剖面样品中MOM-C最高达到POM-C的18倍，MOM-Zn最高达到POM-Zn的56倍。MOM组分既是“碳汇”也是“重金属汇”。　　 有机碳与重金属在不同污染程度的土壤粒径组分中均呈双峰分布，即0.2～2mm粗颗粒和＜0.053mm的粘粒矿物都具有富集有机碳和重金属的特点，而0.053～0.2mm的细砂级颗粒表现为有机碳和重金属的亏缺。稻田重金属污染并没有改变土壤颗粒组分中重金属分布的总体格局。　　 土壤CO2释放速率在矿化初期较低，第3d左右达到峰值，随后显著下降。土壤矿化速率曲线基本符合通常的土壤有机质降解一级动力学反应，但并不完全遵循，重金属污染可能改变了土壤有机质分解的动力学规律。1～7d矿化阶段土壤碳矿化量约占28d培养期间碳总矿化量的41.3％～67.9％，对整个碳矿化过程贡献很大。矿化后溶解态碳(K2SO4-C)和微生物量碳(MBC)较矿化前均显著降低，28d培养期间可矿化的K2SO4-C和MBC分别为0.67％～37.3％和21％～82.6％，MBC的降低幅度较K2SO4-C更大。微生物商(MBC/TOC)在未污染土壤中偏高，轻微污染土壤中降低，重污染程度下又有升高趋势，而污染土壤代谢熵(qCO2，CO2-C/MBC)显著高于未污染土壤(p＜0.05)。　　 多元逐步回归分析显示，在TOC、K2SO4-C和MBC三项土壤有机碳基质中，K2SO4-C对土壤在培养期间的CO2总释放量的影响最大，而对qCO2影响最大的土壤碳基质是MBC。Cu、Pb对有机碳总矿化量的影响表现为拮抗作用，但其复合污染效应促进了土壤基础呼吸，而Zn污染使qCO2增高。　　 土壤不同粒径组分中的有机碳有效性、重金属结合状态以及重金属污染强度都会影响土壤有机碳的矿化动态。多元逐步回归分析显示，0.053～0.2mm粒组中的重金属含量、0.2～2mm粒组的有机碳含量对土壤CO2-C释放量影响较大。