随着城市化进程的加快和工农业生产的迅速发展，大量的工业废水和生活污水排入河道、湖泊等水体中。进入水体中的重金属被水体中的固体物质所吸附，这是重金属由不饱和液相转入固相过程中水体自净的主要途径；另一方面，在一定的水环境条件下，吸附在固体或泥砂颗粒上的重金属可能重新释放，造成水体的二次污染。重金属不能被微生物分解，却能在生物体内富集，某些重金属还能够通过烷基化作用转化成毒性更大的有机金属化合物，进而通过食物链危害人体和生态系统健康。　　 对于重金属污染严重的沉积物而言，较普遍的修复方法之一就是通过环保疏浚将污染底泥清除出水体后，再进行后续的处理，但该方法操作难度大、成本高、可能伴有污染回复等缺点；另外一种方法就是对污染现场进行原位覆盖，抑制重金属向上覆水体迁移，减少其对水生生物的影响，原位覆盖技术目前已是美国环保署推荐的三大沉积物修复手段之一。　　 本文以重金属Pb和Cd为研究对象，通过吸附解吸实验，研究了沸石、方解石、钾长石、钙基及钠基膨润土和海泡石等6种天然矿物材料对水体中Pb和Cd.的吸附固定效果，它们的吸附等温线都符合Langmuir等温吸附模型。结果表明试验所用方解石(325目)对重金属离子具有较好的吸附性能，其对Pb和Cd的饱和吸附量分别约为185 mg/g和10.37 mg/g。利用模拟自然水体性质的电解液对方解石吸附后Pb和Cd的生物有效性进行评价，结果表明被方解石固定后Pb和Cd的生物有效性非常低。最后结合方解石作为原位活性覆盖材料的经济可行性和生态风险性分析，说明方解石作为重金属污染沉积物修复的原位活性覆盖材料具有较强的实际可操作性，为后继的重金属污染沉积物的原位活性覆盖技术提供理论支持。　　 通过原位静态释放试验，考察了覆盖系统厚度、方解石粒径、上覆水离子种类和强度、溶解氧DO及覆盖方式等因素对方解石活性覆盖系统中Pb和Cd释放效率的影响。结果表明：混合覆盖比分层覆盖能更有效地抑制沉积物中Pb和Cd的释放；覆盖层越厚，方解石粒径越小，则覆盖效果越好；上覆水的离子种类和浓度对覆盖效果影响较大，离子浓度越高，覆盖效果越差；相对于Na+来讲，上覆水中Ca2+促进了Pb和Cd的释放，降低了覆盖层中方解石对重金属离子的去除效果；上覆水中的溶解氧DO也会促进Pb和Cd从沉积物中释放，从而使覆盖效果降低。　　 最后探讨了贝壳粉作为重金属污染沉积物原位覆盖材料的可行性，结果表明，200目贝壳粉对Pb和Cd的吸附量极大，分别达941 mg·g-1和229.4 mg·g1，远远大于325目方解石的吸附量，这可能是由贝壳粉复杂精密的结构和其中CaCO3的晶型有关。此外，贝壳本身就生长在岩石和沉积物上，利用贝壳粉进行沉积物修复，不仅生态风险降到最低，同时也可以达到以废治污的目的，本文的研究说明贝壳粉是一种较理想重金属污染底泥的原位活性覆盖材料。