稻田系统在保障粮食安全和保护生态环境方面均具有十分重要的作用。稻田系统水热过程强烈，氧化还原条件快速变化，稻田上覆水受光照作用、土壤干湿交替和水稻根际界面过程均 会产生大量自由基，并对土壤中污染物的非生物转化过程有着重要影响。过去，人们主要关注稻田系统中由微生物驱动的污染物转化过程，却忽视了非生物过程对污染物转化的贡献。而对这些自然形成的自由基种类、产生机制及其环境效应等认识并不清楚。本工作紧密围绕稻田主要界面过程，建立稻田系统中土壤自由基分析方法；探讨水稻苗期上覆水中DOM和硝酸盐/亚 硝酸盐受光照产生自由基的过程及其机制；探明稻田干湿交替、水稻根际界面过程自由基形成 及其与土壤Fe/Mn等元素循环过程间的耦合关系；揭示秸秆还田对上述自由基过程的影响规律；系统认识稻田土壤自由基过程对As、吡虫啉等典型污染物非生物转化的影响，为深入理解自然条件下稻田自由基产生过程及其环境效应等提供重要科依据。