为提高生物炭对镉（Cd）的吸附去除性能，以两种稻壳生物炭（BC1、BC2）为基础材料，分别采用NaOH和FeCl3溶液制备改性稻壳生物炭（NBC1、NBC2和FBC1、FBC2），并通过吸附动力学和等温吸附实验研究6种材料对水中Cd的吸附性能。选择对Cd的吸附效果最好的一种改性材料用于Cd污染土壤的修复中，研究稻壳生物炭及其改性生物炭对Cd污染土壤中Cd的固定作用及机制，并深入研究该改性生物炭对于Cd污染土壤中玉米幼苗实际生长的影响。
　　结果表明，对于50mg·L-1的Cd溶液（固液比1g?L-1），BC1、BC2的Cd吸附量分别为14.76和13.72mg·g-1，NBC1、NBC2的Cd吸附量分别是未改性稻壳生物炭的3.26和2.47倍，而FBC1、FBC2的Cd吸附量则仅是未改性稻壳生物炭的1.03和0.74倍，因此NaOH改性显著提高了稻壳生物炭的Cd吸附能力，而FeCl3改性对稻壳生物炭的Cd吸附能力影响不大。稻壳生物炭对Cd的吸附符合准二级动力学以及Langmuir模型，为单分子层吸附过程；NBC1和NBC2的最大吸附量（分别为131.58和98.04mg·g-1）明显高于FBC1和FBC2（分别为30.30和23.26mg·g-1）。与FeCl3改性相比，NaOH改性显著增强了稻壳生物炭的Cd吸附能力，其主要原因为，NaOH改性使生物炭表面碱性含氧官能团增多，从而增强了生物炭的Cd离子交换和沉淀作用。
　　在所有生物炭中，NaOH改性生物炭NBC1对Cd的吸附量最大，因此进一步探究其对土壤中Cd的固定，以及对玉米幼苗生长和Cd吸收的影响。将未改性生物炭BC1和NaOH改性生物炭NBC1分别以质量比0%、2%和5%添加到Cd污染土壤中，分别记为CK、BC1-2%、BC1-5%、NBC1-2%和NBC1-5%，避光培养60天。结果表明，BC1和NBC1的添加减少了土壤中弱酸提取态Cd、可还原态Cd和可氧化态Cd，其中弱酸提取态Cd减少幅度最大，而残渣态Cd则显著增加。NBC1和5%的添加量对土壤中Cd的固定作用更明显，NBC1-5%处理的弱酸提取态Cd比CK减少11.57%，而残渣态Cd则增加21.01%。
　　BC1和NBC1的添加显著降低了土壤TCLP-Cd含量。培养开始时，各处理TCLP-Cd含量呈以下规律：NBC1-5%　　以质量比0%、2%、5%向Cd污染土壤中添加BC1和NBC1，在室内避光培养30天后，播种玉米种子，在自然环境下生长30天后，收获玉米幼苗。结果表明，BC1和NBC1的添加增加了土壤pH值和电导率，且增加了土壤总氮和有机质含量，对玉米幼苗的生长起一定的促进作用。玉米幼苗地下部Cd含量远高于地上部，BC1和NBC1的添加显著降低了玉米幼苗Cd含量，而且对地上部的影响更显著。与CK相比，BC1-2%、BC1-5%、NBC1-2%和NBC1-5%处理中地上部的Cd含量分别降低18.10%、45.56%、65.56%和58.75%，而地下部的Cd含量分别降低8.85%、22.68%、30.55%和33.42%。除NBC1-5%处理较高的pH值抑制玉米幼苗生长外，其他处理均促进玉米幼苗生长。弱酸提取态Cd最易被植物吸收，在玉米幼苗生长过程中，其体内Cd主要来源于土壤弱酸提取态Cd。