高海拔生态脆弱区的矿山开采后,产生的尾矿砂多数以筑坝堆存为主。堆存不仅占用大量土地资源,还因尾矿砂颗粒松散、持水性差、重金属含量高等特点,使生态环境遭受严重破坏。因此为解决高海拔生态脆弱区铜尾矿砂的堆存与环境污染问题,改善其理化性质是关键因素。本研究以高海拔生态脆弱区的铜尾矿开采产生的尾矿砂为研究对象,将膨润土、沸石粉、聚丙烯酰胺（Polyacrylamide,PAM）和生物炭作为改良材料,研究其在气态环境中的吸失水性;将改良材料与尾矿砂分别按不同比例混合后研究改良材料对尾矿砂的物理性质、水分特征的影响,并对比了在现场实验中改良材料对铜尾矿的保水性;以及将改良材料与尾矿砂以不同比例混合进行培养,用毒性浸出（Toxicity Characteristic Leaching Procedure,TCLP）与欧共体标准物质局（European Community Bureau of Reference,BCR）法测定改良后尾矿重金属的形态,分析改良材料对尾矿砂中重金属（Cu、Zn、Pb）的钝化效果,得出改良材料对尾矿砂的保水性与重金属钝化修复的较优比例。最后在较优比例的基础上加入两种养分材料（菌渣和火山土）进行复配实验,以改善尾矿砂的持水性差和含多种重金属等特性,研究结果如下:（1）在气态环境中,铜尾矿砂的吸湿性极低,膨润土的吸湿性最佳,次之为生物炭,而生物炭在高温环境下失水快;将改良材料分别按不同比例施入尾矿砂中,发现随施用比例的增加,尾矿砂的吸水性、持水性和孔隙度增大,施用量为5%的生物炭效果最佳,持水性可显著增加33.37%～34.08%,密度显著降低14.20%,孔隙度提高至43.59%;两种黏土矿物对尾矿砂的持水性仅提高13%左右;施用量为0.3%和0.5%PAM能抑制尾矿水分蒸发,而生物炭促进了水分蒸发。现场试验中发现PAM也能抑制尾矿水分蒸发,在蒸发后期施用量为3%和5%的生物炭以及5%的黏土矿物均可抑制尾矿的水分蒸发。（2）在尾矿砂重金属的钝化培养过程中,尾矿砂的p H值随改良材料施用量的增加而提高,而PAM有降低p H值的趋势;在第15 d时所有处理的TCLP提取态Cu、Zn、Pb含量均可达到最低值,且随着施用比例的增高而降低。在第15 d时,施用量为5%的生物炭能够显著降低TCLP-Cu和TCLP-Pb的含量,降低率分别为55.58%和71.28%;施用量为5%的膨润土明显降低了18.10%的TCLP-Zn含量;而施用量0.5%的PAM增加了13.37%的TCLP-Cu含量。BCR形态得出,改良后的尾矿砂均由易迁移的形态转化为更稳定的形态,相关性分析得出p H值与TCLP-Cu、Zn和弱酸提取态Cu呈负相关,三种重金属的弱酸提取态及可还原态均与可氧化态和残渣态呈负相关。（3）基于单一改良材料对铜尾矿砂的保水和重金属钝化修复效果得出较优配比,而较优配比仅有速效氮和速效钾含量达到了绿化种植土壤的标准,因此加入养分材料进行复配实验。与较优配比相比,加入养分材料后p H值显著降低3.21%～10.99%,复合改良剂中持水量最高能提升16.76%～17.78%,密度可降至1.36 g/cm~3,孔隙度可提升至53%左右。与较优配比中的A处理相比,加入养分材料后碱解氮含量和有效磷含量均为A处理的3～4倍左右;与较优配比中的B处理相比,有机质含量是B处理的2.08～3.27倍,速效钾含量均能显著升高328.75mg/kg～433.75 mg/kg。（4）对于TCLP提取态,与A处理相比,B处理能增加重金属Cu、Zn、Pb的含量,增加率分别为61.32%、23.23%和12.92%,而复合配比中施加量均为最高的配比可显著降低TCLP提取态Cu、Zn、Pb含量,降低率分别为61.01%、21.58%、31.32%,其中C、E、F处理的Cu含量均低于Cu的浸出限制值;BCR显示,复合配比均转化为较稳定的形态,相关性分析得出有机质与三种重金属的可氧化态呈显著正相关,有机质是钝化复合配比中尾矿重金属的重要因素。综上,本研究发现施入养分材料后,使尾矿砂的持水量提升,孔隙度增大,养分含量可达到绿化种植标准,随着优化比例的增高,可进一步抑制尾矿砂中的弱酸提取态,使得重金属稳定化,从而为高海拔生态脆弱区尾矿砂资源化利用提供参考依据。