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有機污染物在土壤微生物的作用下，可以使有機物逐步無機化或腐殖質化。

1.有機物的無機化

含氮有機物在土壤微生物的作用下，首先分解成氨或銨鹽，稱為氨化階段。如果氧氣充足，在亞硝酸菌的作用下，氨就被氧化成亞硝酸鹽，并且進一步在硝酸菌的作用下氧化成硝酸鹽，這稱為硝化階段。如果氧氣不足，在厭氧條件下，就不能完成硝化階段。

含硫和磷的有機質，在氧氣充足的條件下可最終轉化為硫酸鹽或磷酸鹽而達到徹底無機化。在厭氧條件下則產生硫醇、硫化氫或磷化氫等惡臭物質，和含氮有機物產生的氨等一起以惡臭污染環(huán)境。

含碳有機物在氧氣充足的條件下最終被分解、氧化成二氧化碳和水，在厭氧條件下則產生甲烷。

2.有機物的腐殖質化

有機物在微生物的作用下分解成為簡單的化合物的同時，又重新合成復雜的高分子化合物，稱為腐殖質。腐殖質是一種質地疏松、暗褐色的、含氮量很高的有機化合物，它的成分很復雜，其中含有木質素、蛋白質、碳水化合物、脂肪和腐殖酸（如胡敏酸、富里酸等）。腐殖質化學性質穩(wěn)定，病原菌已經死滅，衛(wèi)生上是安全的，不招蒼蠅，沒有不良臭味，有機物達到了理想的無害化程度。腐殖質又是理想的農業(yè)肥料。所以，人工堆肥法處理有機污染物，就是使大量有機污染物在短時間內轉化為腐殖質而達到無害化的目的。