矿产开采和金属冶炼活动导致矿区及其周边地区土壤重金属污染严重，直接威胁到该地区的农产品质量安全、人体健康和生态安全，因此就矿区及周边地区重金属污染土壤修复技术展开研究具有非常重要的科研实践意义。化学固定通过向污染土壤施用化学改良剂从而降低重金属的生物有效性和迁移性，实践应用性最强。目前国内外研究发现含磷材料是有效的土壤重金属改良剂。我国磷矿资源丰富，作为土壤重金属改良剂应用前景广阔。已有研究表明，改良剂颗粒的大小和添加浓度对其固定重金属的修复效果具有影响。本文利用2.5%、5%浓度与不同粒径（<101.43、<71.12、<36.83和<4.26μm）组合的磷矿粉作为土壤改良剂，通过实验室土壤培养试验、玉米温室盆栽试验和黑麦草温室盆栽试验，研究化学改良剂磷矿粉粒径和添加浓度对矿区复合污染土壤重金属Pb、Zn、Cu和Cd的形态转化、生物有效性和玉米作物和黑麦草茎叶部和根部积累重金属的影响。结果表明：1.在酸性Pb、Zn、Cu和Cd复合污染土壤中添加磷矿粉，提高了土壤的pH值，显著降低了土壤中酸可提取态形态Pb、Zn和Cu的浓度，并且呈现随着土壤培养时间的增加而降低的趋势。其中培养1、2和3个月后酸可提取态Pb的百分比分别下降了4.3%~11.6%、4.3%~10.2%和5.2%~12.9%，大大减弱了重金属的植物毒性和生物有效性。2.复合重金属污染的土壤固定过程中存在相互作用机制，较单一重金属污染土壤修复技术困难。本研究四种重金属中，磷矿粉添加对土壤固定和植物吸收Pb、Zn和Cu的影响最为显著。可见磷矿粉是复合重金属污染土壤，尤其是高铅锌含量的土壤的有效修复剂之一。3.5%添加较2.5%添加更显著地提高了玉米和黑麦草的生物量，降低了土壤酸提取态Pb、Zn和Cu含量，有效促进了重金属从高迁移性形态向低迁移性形态的转化，也更显著地降低了玉米和黑麦草对Pb、Zn和Cu的吸收积累。4.相同添加量不同粒径的磷矿粉处理之间没有表现出显著的差异，可能是由于磷矿粉颗粒大小都在微米级别，对改良剂的物理化学特性没有显著影响。但综合来着，不同粒径磷矿粉和2.5%、5%添加量的组合中，施加5%最细粒径（P3：<4.26μm）对复合污染土壤中重金属的效果最好。