随着工业化和农业化进程的不断深入,大量的重金属污染物,无序地排放进入环境。进入环境的重金属通过各种自然途径进入河流,并最终富集在沉积物中,对沉积物造成严重的重金属污染。受污染的沉积物会对水生环境,乃至人类健康造成巨大威胁。因此,本研究拟采用三种不同晶型铁氧化物作为沉积物改良剂,通过原位固定技术对镉污染沉积物进行修复,探究铁氧化物的不同晶型对沉积物镉固定的影响。本研究利用溶胶-凝胶法与热处理制备三种不同晶型铁氧化物Fe₃O₄,（α+γ）-Fe₂O₃,和α-Fe₂O₃,并将三种不同晶型铁氧化物应用于原位固定修复受Cd污染的沉积物。三种改良剂与沉积物以0%、2%和6%施用剂量混合,对沉积物进行56 d的修复。经三种铁氧化物修复后,沉积物的Eh值略微上升,沉积物的pH值产生轻微下降的趋势。通过TCLP（toxicity characteristic leaching procedure）实验对修复后沉积物进行评价,沉积物可浸出的Cd下降了29.43-57.26%,而PBET（physiologically-based extraction test）实验评价显示,沉积物Cd的生物可利用性下降了17.22-39.40%。BCR连续提取法实验表明了经铁氧化物修复后,沉积物酸溶态Cd含量明显下降,残渣态Cd含量显著上升,可氧化态Cd含量略微下降。相比于Fe₃O₄和α-Fe₂O₃,（α+γ）-Fe₂O₃对Cd具有较高的固定效果。且增加铁氧化物的施用剂量时,污染沉积物镉的固定效果得到增强。为了进一步探索该技术的实地应用性,我们还分析了不同晶型铁氧化物在修复过程中造成的铁溶解风险。上覆水铁溶解风险分析表明,使用Fe₃O₄修复沉积物可能会引入铁溶解风险,对环境产生潜在危害,且修复过程中,铁的迁移转化会形成新的二次铁矿物,对Cd的固定起到一定作用。总体而言,本研究验证了不同晶型铁氧化物对沉积物中镉固定具有良好修复效果,对铁氧化物应用于沉积物中镉污染修复提供了数据支撑。