市政污泥富含有机质和氮、磷、钾等营养物质,经堆肥稳定化处理后可用于矿山废弃地的生态恢复。但污泥中重金属成为限制土壤改良的主要瓶颈,而磷尾矿中富含磷酸盐类化合物,对污泥中重金属有钝化作用。本研究通过不同情景下污泥堆肥、污泥堆肥-磷矿山表土系统中重金属赋存、释放及迁移的浸出实验,及污泥堆肥-磷矿山表土-植物系统的盆栽实验,研究污泥富磷堆肥对重金属的固定效果,分析在降雨条件下污泥堆肥-磷矿山表土中重金属的释放与迁移特性,研究污泥堆肥施用对植物生长的促进作用及重金属在污泥堆肥-磷矿山表土-植物系统中分配规律。结果表明:污泥富磷堆肥符合土壤改良的重金属限值要求,添加磷尾矿渣的污泥堆肥处理能够促进重金属向稳定形态转化,有利于降低重金属在极端pH条件下的溶出比例(尤其是强碱性条件),降低了重金属在土壤自然pH(6~8)范围内潜在释放风险。在模拟连续自然降雨或酸雨条件下,磷矿山表土施加污泥堆肥尤其是磷尾矿渣-污泥堆肥可显著降低重金属的浸出,不会对地下水水质造成显著影响。在连续自然降雨条件下,施用磷尾矿渣-污泥堆肥可促进磷矿山表土对重金属的富集能力,使其富集在25~35 cm的土层中,而在酸雨条件下,重金属主要在25~45 cm的土层富集。施用污泥堆肥可提高土壤微生物和酶活性,促进植物株高、生物量的增长。污泥堆肥中重金属向植物迁移的风险较小,尤其是污泥堆肥中添加磷尾矿渣可以降低植物对土壤中重金属的富集,有利于土壤中重金属的稳定化。