越来越严重的土壤锑污染问题已经引起高度的关注,我国作为世界上锑矿产资源最为丰富和土壤锑污染形势严峻的国家,加强对土壤中锑的风险管控显得尤为重要。合适的土壤锑环境质量标准是评价土壤锑污染的核心问题,而我国目前农用地土壤环境质量标准征求意见稿中锑的标准因存在许多不足而倍受争议,如未充分考虑我国各地区具体土壤性质的差异,全国通用一个标准等,因此土壤锑质量标准急需修订。为了保证这项工作的科学准确性,必须加强地域性的基于生态效应的土壤锑毒性阈值的研究。本研究选取我国10种具有代表性的土壤,以土壤无脊椎动物—白符跳虫(Folsomia candida)为受试生物,选取死亡率、繁殖数两组个体水平的评价指标,研究土壤中两种形态外源锑的急性和慢性毒性效应和毒性阈值。同时对土壤主控因子和锑毒性阈值之间的关系进行确定,并进一步通过多元回归分析建立锑毒性的预测模型,并初步探究了不同老化时间对外源Sb(Ⅲ)形态(水溶态和氧化还原状态)和毒性效应的影响。实验结果表明:(1)不同土壤中Sb(Ⅲ)和Sb(V)的毒性差异均非常明显。Sb(Ⅲ)对跳虫急性存活的半数致死浓度(LC50)值变化范围为357-4537mg/kg,对跳虫慢性存活的LC50的变化范围为124-2326mg/kg,对跳虫慢性繁殖的半数效应浓度(EC50)变化范围为73-2035 mg/kg。Sb(V)对跳虫繁殖的EC5o的变化范围为693-11968 mg/kg。对比不同土壤中锑的毒性阈值可以发现,两种形态锑对白符跳的毒性大小均依次为昆明<佳木斯<祁阳<灵山<绵阳<广州<太原<郑州<朝阳<通辽。土壤理化性质通过影响土壤中锑有效态浓度,致使其在不同土壤中对同一种生物的毒性差异明显,其中土壤有机质含量、非晶质氧化铁、非晶质氧化铝及粘粒与土壤中锑对跳虫的毒性阈值呈显著正相关关系,而土壤pH值与锑的毒性阈值呈现显著负相关关系,这是因为土壤中pH较低和有机质、铁锰铝氧化物、粘粒含量较高时,对锑的吸附作用更为强烈。基于上述土壤理化性质建立的锑毒性预测模型可以较好的解释不同土壤间锑毒性的差异。(2)土壤外源Sb(Ⅲ)和Sb(V)毒性大小差异明显,前者的毒性远大于后者。在设置的浓度范围内,除通辽土以外,急性和慢性实验中土壤Sb(V)均不会直接造成跳虫明显死亡,仅会对跳虫的繁殖产生一定毒性影响,而各种土壤中Sb(Ⅲ)对跳虫的存活和繁殖均有着较大毒性。具体来讲不同土壤中两种价态锑对跳虫繁殖的毒性阈值差异变化范围为5.9-20.1倍。因此在研究锑的毒性效应及阈值时既要考虑总量也需考虑形态。鉴于五价锑较小的毒性,在后续研究中,选用跳虫为受试生物时,建议选取敏感性更高的指标(成虫和幼虫体长)评价其生态毒性。(3)老化效应是影响土壤外源Sb(Ⅲ)毒性的重要因素。随着老化时间的推移,土壤中水溶态锑含量占总锑的比例显著降低的同时,伴随着毒性较大的Sb(Ⅲ)向毒性较小的Sb(V)逐渐转变,最终土壤中均以Sb(V)为主。与此一致,锑对跳虫的毒性阈值随老化时间的延长明显提高,即锑毒性明显减弱。因此,当进行土壤锑生态毒性评价时,为避免高估其生态风险,尤其是在外源添加水溶性Sb(Ⅲ)的情况下,考虑老化过程显得尤为重要。外源Sb(Ⅲ)进入土壤后的老化过程因土壤类型而异,受到铁锰铝氧化物含量、有机质、pH等因素的影响。鉴于老化60 d时锑形态和毒性的趋于稳定,建议将土壤外源锑的老化时间的参考值设在60 d左右。本研究结果可为我国锑污染土壤的环境风险评价和土壤环境质量标准的修订提供基础数据和科学依据。