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土壤重金属污染修复一直以来是全球环境领域关注的焦点和研究的热点。原位钝化修复技术具有快速、便捷、不改变原有种植模式等优点,其关键在于针对不同重金属污染选择不同高效钝化材料。As、Pb、Cd是三种对人体有着严重危害作用的重金属元素,常共存于矿区周边,由于Pb、Cd与As具有相反的化学行为,难以通过调节p H等理化因素来同时进行修复。为解决As、Pb、Cd双元素或三元素复合污染土壤修复问题,本研究通过铁基材料,分别为铁钙材料(FeCa)和改性铁锰材料(FMBO),对As、Pb、Cd复合污染土壤进行修复研究。主要通过(1)土壤培养试验,研究0.3%质量添加比的两种铁基材料对全国范围内7种污染土壤As、Pb、Cd修复效果及差异。(2)盆栽试验,研究0.3%质量添加比的铁锰材料在土壤-水稻(秀水134和秀水05)体系中对As、Pb、Cd复合污染土壤的修复效果及重金属在水稻各部位积累效果,为铁锰材料在农田土壤重金属修复领域应用提供依据和参考,主要研究结果如下:(1)铁锰材料会显著增加土壤中p H,同时降低DOC含量,两铁基材料均能对土壤中As、Pb、Cd起到较好的钝化作用。在培养结束时,与对照组相比,铁钙材料添加后各种土壤溶液中总As浓度显著下降27.1%~94.6%,Pb浓度显著下降20.8%~61.9%,Cd浓度显著下降37.1%~79.2%;添加铁锰材料后,各种土壤溶液中总As浓度显著降低24.7%~68.7%,Pb浓度显著下降22.7%~71.4%,Cd浓度显著下降39.5%~65.0%。同时,与对照组相比,铁钙材料添加后各种土壤中有效态As含量显著下降12.8%~45.2%,Pb浓度显著下降27.7%~65.6%,Cd浓度显著下降33.5%~47.5%;添加铁锰材料后,各种土壤中有效态As浓度显著降低6.8%~27.3%,Pb浓度显著下降17.7%~66.7%,Cd浓度显著下降18.1%~52.8%。在土壤溶液和土壤有效态提取中,铁钙材料处理下砷含量均显著低于铁锰材料处理,说明铁钙材料对土壤As的稳定化效果优于铁锰材料。通过计算并对比7种土壤在两种铁基材料处理下砷铅镉的修复效率,发现铁钙材料处理下各种土壤As钝化效果表现为赣州>韶关>独山、马鞍山,土壤铅钝化效果表现为佛山>上虞、浏阳、韶关>马鞍山,土壤镉钝化效果表现为上虞、赣州、独山>马鞍山;铁锰材料处理下各种土壤As钝化效果表现为上虞、浏阳、赣州>独山>佛山,土壤Pb钝化效果表现为佛山>赣州>上虞,土壤Cd钝化效果表现为独山>浏阳>马鞍山。同时,土壤As钝化效率在两铁基材料处理下均与土壤粘粒含量呈显著负相关,土壤Pb稳定化效率在两铁基材料处理下均与土壤p H呈显著正相关,土壤Cd稳定化效率在铁钙材料处理下与土壤粘粒含量显著负相关。(2)铁锰材料的添加促进水稻的生长,水稻总重、籽粒干重、株高分别提高12.88%-47.5%、5.31%-70.33%、5.99%-22.42%。铁锰材料处理使土壤中p H降低了0.38-0.59,DOC含量降低了12.84%-35.10%,这使得土壤As含量降低了12.77%-18.55%,随着DOC下降的同时,土壤Pb、Cd有效态含量分别降低了9.34%-20.90%、14.65%-50.33%。铁锰材料处理除水稻茎中Cd含量,其余各部位中As、Pb、Cd含量均有所下降,其中水稻糙米中As、Pb、Cd含量分别下降7.14%-24.24%、32.00%-83.88%、33.30%-45.50%,下降后糙米中As含量在0.25-0.39 mg·kg-1,Pb含量在0.35-0.55 mg·kg-1,Cd含量在0.02-0.06 mg·kg-1。这主要是一方面根表铁膜的形成(增加了37.29%-70.83%)抑制了植物对重金属的吸收,另一方面是因为铁锰材料处理降低了土壤中有效态As、Pb、Cd含量。