随着矿产资源的开发利用,工业生产的快速发展以及农业生产过程中农药化肥的过度使用等,使得重金属污染物不断进入土壤,使得土壤,尤其是农田土壤重金属污染日益严重,农田土壤重金属污染的治理也受到了社会的广泛关注,本文通过不同物料原位化学修复方法,研究不同物料对农田重金属污染的修复效果,并优化相关技术参数,为修复四种农田主要重金属污染的土壤提供一定的理论依据。本文研究7种物料对Cu、Zn、Hg、Cd污染土壤的修复效果及存在的规律,遴选出经济、有效的固化物料,然后将遴选出的固化物料设置添加量梯度,以及间隔时间段取样来优化固化物料的添加量和修复时间,最后通过盆栽实验,以小青菜作为供试作物,进一步评价上述固化物料对土壤重金属生物可利性。主要结论如下:(1)采用铁矿粉、煤矸石、磷矿粉、风化煤、硅藻土、木醋、壳聚糖等7种物料,分别对Cu、Zn、Hg、Cd四种重金属污染土壤进行处理,结果表明:大部分物料在添加5周后,土壤中重金属有效态含量逐渐趋于稳定;土壤添加物料7周后,风化煤和磷矿粉均能显著降低土壤中有效态Cu含量,分别降低了73%和49%;铁矿粉和风化煤对土壤中Zn有着较好的固化效果,分别使土壤中有效态Zn含量减少了82.2%和72.6%;硅藻土和铁矿粉均能有效降低土壤中Hg的有效态含量,降低量分别达51.7%和48.5%;硅藻土对土壤中的Cd有着良好的固化效果,土壤中有效态Cd的降低量为51.3%;壳聚糖则在一定程度上增加了土壤中有效态Cu、Zn、Hg的含量。(2)将上述所筛选出的四种物料:风化煤、铁矿粉、硅藻土、壳聚糖设置添加量水平,研究不同物料添加量水平分别对土壤Cu、Zn、Hg、Cd有效性的影响,结果如下:大部分物料在添加5周后,土壤中重金属有效态含量逐渐趋于稳定;7周后,大部分物料随着添加量的增加,土壤中有效态重金属含量逐渐降低,并当添加量达到一定水平时,土壤中有效态重金属的降低量趋于稳定,当风化煤添加量为450g/kg时,土壤有效态Cu含量降低81.3%;当铁矿粉添加量为150g/kg时,土壤有效态Zn含量降低88.4%;当硅藻土添加量为350 g/kg时,土壤有效态Hg含量降低62.6%;当壳聚糖添加量为60 g/kg时,土壤有效态Cd含量降低58.9%。(3)植物盆栽实验结果显示:高添加量浓度的风化煤和铁矿粉,均减小了小青菜的生物量;硅藻土各个添加量处理均可以提高小青菜的生物量;壳聚糖各个添加量处理均降低了小青菜的生物量。与对照相比,风化煤的添加量大于150 g/kg时,风化煤添加量对小青菜地上部分Cu含量的影响不大,当铁矿粉添加量为150 g/kg时,小青菜地上部吸收Zn的含量最低,比对照降低了21.5%;当硅藻土添加量为250 g/kg时,小青菜地上部吸收的Hg达到最低值,比对照降低了48.3%;当壳聚糖添加量为60 g/kg时,小青菜地上部吸收的Cd达到最低值,比对照减少了77.1%。