摘要:[目的] 为探究胶结物质对土壤胶体颗粒凝聚的影响,明确其分别促进土壤团聚体结构形成的微观机理。[方法] 采用超声分散结合高速离心法从土中提取3种土壤纳米颗粒,分别是土提取得到的土壤纳米颗粒(NP-Lou)、去除有机碳土中的纳米颗粒(NP-OCR)和去除无机碳土中的纳米颗粒(NP-ICR)。采用动态光散射仪测定3种土纳米颗粒在Na+、Ca2+和La3+体系中的凝聚动力学过程、临界聚沉浓度(CCC)及表面电位值,结合Derjauin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO)理论计算土纳米颗粒的Hamaker常数及相互作用能变化。[结果] 在相同溶液化学条件下,与NP-Lou相比,NP-OCR和NP-ICR凝聚速率减小,CCC值增大。NP-OCR和NP-ICR的zeta电位绝对值低于NP-Lou,导致纳米颗粒间静电排斥势能降低。DLVO理论计算表明,NP-OCR和NP-ICR的Hamaker常数也低于NP-Lou;即去除无机碳或有机碳后,土壤纳米颗粒的范德华引力也随之降低。合力计算结果表明,去除无机碳或有机碳后土壤纳米颗粒间相互作用的总势能高于NP-Lou,所以CCC值更大。NP-ICR和NP-Lou的CCC差值大于NP-OCR和NP-Lou的CCC之差,因此土壤无机碳对土纳米颗粒凝聚的影响更大。[结论] 无机碳和有机碳通过增大土土粒间相互作用的Hamaker常数来增强吸引势能,这是胶结物质促进土壤团聚体稳定的重要原因。