随着工农业的高速发展,大量的重金属污染物通过各种方式进入土壤环境,严重的打破了土壤环境生态平衡,造成了严重的重金属污染,并通过水-土-食物链严重的威胁到了人类身体健康。土壤重金属污染与人类健康、农业可持续发展和生态文明建设休戚相关,因此对重金属污染的修复治理工作已刻不容缓。矿物材料是一种优秀的土壤重金属钝化修复材料,原因有三:1、土壤是由成土母岩风化而成,矿物作为土壤环境的主要组成成分,将矿物材料作物土壤重金属污染修复可谓是“取之于土,用之于土”的过程,且不会造成二次污染。2、矿物材料特别是粘土类矿物和铁锰氧化物类矿物对土壤重金属有着良好的吸附钝化效果,能有效的对土壤重金属起到阻滞和钝化作用,降低土壤中有效态重金属的含量,并使之由生物有效态向无效态转化,从而降低对植物的胁迫作用,提高土壤利用的安全性。3、矿物材料价格低廉,资源丰富,并且有着大量的低品位贫矿亟待开发利用,如果将这些资源用于重金属污染土壤的修复治理,能在很大程度上达到资源利用和环境治理的协调统一。本文紧密围绕着铜砷污染土壤质量状况调查与风险评价—矿物材料(膨润土、硅藻土和赤铁矿)对可交换态铜砷吸附机制的探究—矿物材料对铜砷污染土壤钝化修复及生物有效性分析这一主线进行研究,取得的主要结论如下:1、研究区土壤重金属总体呈现Cu>As>Cd>Cr>Pb的现象,Cu、As存在超标现象且超标严重;85%的样点As处于中等生态危害水平,47.5%的样点Cu属强生态危害,35%属中等生态危害,研究区整体呈很强生态危害水平。2、探明了pH值是影响膨润土、硅藻土和赤铁矿吸附铜砷的一项重要因素;天然钙基膨润土对Cu²⁺的吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温式,主要吸附机制为离子交换、表面共沉淀、表面络合以及物理吸附;硅藻土对Cu²⁺的吸附过程符合准一级动力学方程和Freundlich吸附等温式,其对铜离子的吸附机制主要为表面络合、离子交换和物理吸附;赤铁矿对Cu²⁺的吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温式,吸附机制为表面专性吸附。膨润土和硅藻土对As³⁺的吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich吸附等温式,其吸附机制主要为物理吸附;赤铁矿对As³⁺的吸附过程符合准一级动力学方程和Langmuir吸附等温式,其对As³⁺的吸附机制主要为专性吸附作用和非专性吸附作用。3、通过室内盆栽实验研究矿物材料对土壤铜砷形态及生物有效性影响。结果表明,不同比例膨润土、硅藻土和赤铁矿均能一定程度上使得土壤中铜砷有效态含量向着生物活性低的形态转变。能一定程度上缓解铜砷对香根草生长的迫害,直接体现在香根草的生物量上,并且矿物材料的添加比例越大,香根草生物量增加越明显,体内铜砷相较对照组也均有一定程度的降低。三种矿物材料对土壤铜的钝化能力为膨润土>赤铁矿>硅藻土,土壤砷的钝化能力为赤铁矿>膨润土>硅藻土。