土壤重金属污染具有污染时间长，空间范围广且对人体毒害作用强的特点，
是国际公认的严重环境问题。治理土壤重金属污染对于保障农产品产量和人口
健康具有重要意义。然而，当前重金属污染土壤修复成本较高，难度大，且有可
能导致二次污染。因此，研发环保可持续的重金属污染修复技术一直是学术界和
产业界所关注的热点和难点。本文以新型土壤修复材料——砒砂岩为研究对象，
在阐明其对溶液中Cd 吸附性能和机理的基础上，探究砒砂岩在镉（Cd）污染风
沙土中的钝化作用，并揭示土壤-苜蓿系统中Cd 的迁移规律及对土壤微生物群落
的变化和稳定性的影响。通过根瘤菌和丛枝菌根接种实验，研究了砒砂岩-共生
微生物多种修复措施下对苜蓿在Cd 污染土壤中生长的促进作用，并通过土壤理
化指标、根际微生物群落和植物生理等指标探究砒砂岩-微生物联合修复Cd 污染
土壤的作用机理。主要结论如下：
（1）揭示了砒砂岩对Cd(II)的吸附性能和机理，证明砒砂岩可作为一种经
济且生态友好的重金属吸附材料。砒砂岩对Cd(II)最大去除率为57.7%。其在不
同重金属浓度下对Cd(II)的吸附过程符合准二级动力学、Langmuir 和Freundlich
模型，其对重金属的吸附机制以阳离子交换和羟基络合为主。砒砂岩对重金属有
很好的亲和力，吸附过程属于放热反应。其在溶液pH 值为6.0 时，重金属吸附
的效果尤佳。砒砂岩在单金属体系中对Cd(II)具有良好的吸附能力，在Cd(II)和
Cu(II)复合体系中对Cu(II)具有较高的选择性。
（2）研究了砒砂岩对有效态Cd 的固定效果及对土壤质量的影响。分析表明
砒砂岩能稳定土壤Cd，显著降低土壤有效态Cd 浓度，降幅可达11%，主要原因
是受Si-O-、Al-O- 基团的影响，pH 升高时砒砂岩对Cd 的静电引力变强。同时，
砒砂岩显著提高了Cd 污染土壤中的养分含量(如：NO3
--N、NH4
+-N)和有效态微
量元素浓度（Cu、Zn）。此外，砒砂岩对Cd 污染土壤微生物群落结构影响显著，
而未显著影响微生物群落的多样性。