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伴随着经济社会的高速发展,除天然地球化学过程外,工矿业三废及农业生产过程等人类活动带来的的砷（As）排放不断增加,导致土壤砷污染及超标问题越来越突出,研发砷污染土壤修复和安全利用技术十分迫切。土壤钝化修复作为优势较为明显的技术之一,正成为解决砷污染土壤修复的主要途径,而高效钝化材料的研发成为重中之重。基于生物炭及其改性材料在土壤重金属污染修复领域有巨大优势,其中,尤其以金属氧化物改性生物炭材料更为突出。该研究以小麦秸秆炭（Biochar,BC）为原材料,利用高温热解法在600℃下成功制备了铈锰改性麦秆炭（Modified biochar,MBC）,并通过宏观与微观结合,采用土壤微阈试验、生物学模拟试验及室内分析的方法,研究了铈锰改性麦秆炭对水体As的吸附及其影响因素、改性生物炭对土壤As的钝化效应及其机制、改性生物炭降低作物吸收As效果与机理,主要结果如下:（1）铈锰改性麦秆炭MBC对水体砷的吸附符合Langmuir模型和准二级动力学模型,在pH值2.0～11.0的范围内,均对As（V）表现出良好的吸附性能。当pH=5时,最大吸附量为142.80 mg·g-1。吸附过程表现为自发吸热反应,ΔG为负值,其绝对值随温度升高而增加。与未改性的小麦秸秆炭相比,MBC对As（V）的吸附能力得到了显着提升,其平衡吸附容量最高达114.88 mg·g-1(当C0=200 mg·L-1,pH=7.0,T=323 K时)。此外,反应温度、离子强度、材料用量均对吸附量及去除效率构成不同程度的影响,随着温度和离子强度的增加,MBC对As（V）的吸附能力逐渐增强;在一定范围内提高材料用量,利于材料对As（V）的去除。通过FTIR、XPS、XRD等技术分析发现,MBC对As（V）的高吸附容量,与铈锰氧化物的成功负载密切相关。（2）通过探讨改性生物炭MBC的施用对3种不同类型的土壤（红壤、黄壤和紫色土）中As钝化效应的结果表明,MBC的施用导致3种土壤中水溶态As含量显著降低,随着施用量的增加,MBC对As的固定效率不断升高,当添加量为1%～10%时,MBC对3种土壤中活性As的固定效率为:红壤70.59%～94.72%,黄壤75.24%～98.35%,紫色土为76.53%～99.61%,在MBC添加量为10%时,其对3种土壤中有效As的固定效率均达到了95%以上,而未改性生物炭的施用则导致土壤As的活化效应明显。MBC对3种土壤中有效As的固定效率大小排序为:紫色土>黄壤>红壤,它的施用导致了土壤中活性态As向稳定态转化,发生了由非专性吸附（F1）、专性吸附态（F2）向结晶水合铁铝氧化物结合态（F4）和残渣态（F5）As的转化过程,使得土壤中As的迁移性能大大降低。（3）水稻苗期试验的结果表明,在砷含量分别为68.99和158.52 mg·kg-1的两种不同程度的砷污染土壤中,生物炭和铈锰改性麦秆炭的施用均显著提高了水稻地上部和根部的生物量。与此同时,改性生物炭固定土壤砷的效果显著,两种土壤中活性砷的固定效率分别高达35.46%、27.11%;水稻各部位总砷含量大小排序为:根>茎>叶,在含砷量为68.99 mg·kg-1的砷污染土壤中,水稻根、茎和叶中的总砷含量分别比对照降低了34.67%～77.17%、43.68%～66.90%和54.72%～64.65%;在高浓度砷污染土壤(158.52 mg·kg-1)中,根、茎和叶中总砷含量分别降低了49.26%～79.03%、87.71%～94.88%和75.77%～85.71%。总的来说,铈锰改性麦秆炭的施用促进了土壤中的砷由活性态向稳定态发生转化,As的移动性能下降,从而降低土壤As的生物可利用性,同时,实现了高毒性三价砷向低毒性五价砷的转化,起到降低毒性的作用,降低了安全风险。