随着土壤重金属污染日益加剧,重金属污染土壤的修复已成为当前研究的热点。在实践中科学工作者针对不同污染类型和污染程度不断发掘修复重金属污染的各种方法。每种方法都有其适宜的应用范围和鲜明的优缺点。原位固定方法在成本和时间上能更好地满足重金属污染土壤修复要求,适用于由于农业活动引起的程度较轻的面源污染,尤其是复合污染土壤的治理。有机-无机复合体对重金属的吸附、沉淀、凝聚、络合等能力大于单一的有机物或无机物。如果筛选天然物料制备有机-无机复合体,并用于实践,无疑会降低修复成本和环境风险,提高修复效率。本论文从天然的无机材料膨润土、沸石,有机材料猪粪、玉米秸秆中筛选出制备有机-无机复合体的原材料,并制备出符合原位固定技术的有机-无机复合体;通过培养实验,研究有机-无机复合体对Cu的吸附-解吸;并且以酸性棕壤、潮棕壤、石灰岩类褐土为供试土壤,通过土培实验,揭示有机-无机复合体对不同土壤中DTPA提取态Cu含量的影响,为发展实用、经济、安全的重金属污染土壤修复技术提供理论依据。本文获得主要研究结果如下:1.以天然无机物料膨润土、沸石,有机物料猪粪、玉米秸秆作为筛选原料,无机物料最大吸附量分别为钠基膨润土,4.119mg/g;钙基膨润土,3.769 mg/g;沸石,3.812 mg/g;其大小依次为:钠基膨润土﹥沸石﹥钙基膨润土;有机物料猪粪、玉米秸秆的最大吸附量分别为2.652mg/g,2.341mg/g,且猪粪的C/N适宜微生物分解活动,降解速率快,本论文选用钠基膨润土、猪粪作为有机-无机复合体制备的原材料。2.以钠基膨润土和猪粪降解液为制备原料,系统地研究了影响有机-无机复合体制备效果的四种技术参数,得到了有机-无机复合体的最佳制备参数,结论如下:以猪粪降解液配成10%的悬浮液,W猪粪:W钠基膨润土=1:3, pH=6⁸,反应温度60℃,搅拌反应时间2.5小时。按照最佳制备工艺参数制备的有机-无机复合体的表面特性发生了一定的变化:表面负电荷较原土升高,有机-无机复合体较原土粒子疏松,表面粗糙。3.用Langmuir和Freundlich方程拟合有机-无机复合体对Cu²⁺的吸附等温线,均达极显著水平,说明这两种方程均可用于描述供试有机-无机复合体对Cu的吸附特征,但Langmuir方程拟合度较高。用0.1mol/L KNO3解吸的易解吸态Cu²⁺的平均解吸率明显低于用0.1mol/L HCl解吸的难解吸态Cu²⁺的平均解吸率,说明有机-无机复合体吸附的Cu²⁺绝大多数是难解吸态Cu²⁺,也即有机-无机复合体对Cu²⁺有较强的吸持固定能力,是较理想的修复重金属污染土壤的原位固定剂。4.由于三种土壤成土母质的差异,有机-无机复合体对酸性棕壤、褐土中DTPA提取态Cu含量的影响没有呈现明显的规律性,可显著降低潮棕壤中DTPA提取态Cu的含量,混施和袋施处理间没有显著差异。有机-无机复合体修复重金属污染土壤有一定的适用范围,土壤成土母质是主要影响因素之一。5.混施和袋施有机-无机复合体均降低了酸性棕壤中Cu各处理的pH值,对褐土pH影响没有明显的规律性,但能提高潮棕壤中各添加Cu处理的pH值。土壤pH与DTPA提取态Cu的含量呈显著线性相关。因此,有机-无机复合体提高土壤pH,降低土壤中DTPA提取态Cu含量,可能是有机-无机复合体原位固定修复重金属污染土壤的机理之一。综上所述,由本论文提出的用天然钠基膨润土和猪粪降解液制备的有机-无机复合体对潮棕壤中Cu有较好的固定能力,而对以蒙脱石、蛭石含量较多的褐土和酸性棕壤固定效果不明显。有机-无机复合体修复重金属污染土壤有一定的适用范围,土壤的成土母质是主要影响因素。这是发展实用、经济、安全的重金属污染土壤原位固定修复技术的重要理论依据。