土壤重金属污染是全球环境面临的一个主要问题，随着工农业生产的不断发展，我国土壤重金属污染问题日益严重。特别是在以水稻为主要粮食作物的我国南方地区，水稻土的重金属污染已严重危及稻米的品质安全。因此，研究重金属污染水稻土的改良修复，减少重金属对环境和水稻生长的毒害作用具有重要的意义。　　 本文采取野外调查、盆栽实验和室内培养的方法，研究了：1)江西省某典型铜冶炼厂周边地区农田重金属污染现状；2)重金属在土壤-水稻系统中的迁移、分配和富集规律；3)几种改良剂对重金属污染水稻土的改良修复效果及其机制。主要研究结果如下：　　 1.邻近贵溪某冶炼厂的部分稻田由于长期利用冶炼厂污水灌溉以及冶炼厂渣库的渣坝渗漏等原因，土壤重金属污染严重。按国家土壤环境质量二级标准的规定，13个采样点0～10 cm土层Cu、Cd平均含量分别超标8.31倍和3.92倍，10～20 cm土层Cu、Cd平均含量分别超标5.08倍和4.30倍。该区域土壤Cu污染有明显的表聚性，但Cd在土壤剖面中的迁移能力要强于Cu，在60 cm以下的土壤剖面层次也出现了Cd含量超标的现象。虽然土壤Cu含量严重超标，但在该区域污染水稻土上种植的水稻其稻米Cu含量却未超过国家食品卫生标准，而稻米Cd含量平均超标达2.10倍，成为名副其实的“镉米”。　　 2.Cu、Cd污染土壤施用石灰、钙镁磷肥、硅肥、紫云英、猪粪和泥炭等改良剂后pH值增加了0.50～2.45个单位，土壤有效态Cu、Cd含量分别降低了19.41％～95.84％和9.42％～59.69％，而锌肥的施用对土壤pH值和有效态Cu、Cd含量的影响不显著。土壤有效态Cu、Cd含量与土壤pH值之间极显著负相关，同时，改良剂还会通过改变土壤Cu、Cd的存在形态而降低它们的生物有效性。　　 3.改良剂的施用降低了土壤过量Cu、Cd对水稻的毒害效应，促进了水稻的生长，提高了水稻根系生物量、秸秆和籽粒产量，同时也降低了水稻秸秆和稻米中的Cu、Cd含量。土壤施用改良剂后水稻稻米中Cu含量比对照处理降低了7.64％～37.07％，而稻米Cd含量则因改良剂的不同而有所差异。土壤施用石灰、钙镁磷肥、硅肥、猪粪和泥炭后稻米Cd含量均未超过食品中镉限量卫生标准，而施用紫云英、锌肥的处理和未施改良剂的对照处理稻米Cd含量超标达2.5％～32.0％。盆栽试验的结果说明本文所选用的改良剂中以石灰的改良修复效果最佳，而紫云英和硫酸锌可能不适合用于该重金属污染土壤的改良修复。此外，改良剂在降低土壤重金属生物有效性的同时也影响了土壤速效N、P、K等养分含量和水稻对N、P、K的吸收，进而影响水稻的生长。　　 4.土壤施用石灰、钙镁磷肥、硅肥、紫云英、猪粪和泥炭后，水稻根系对土壤Cu、Cd的吸收分别降低了24.83％～75.27％和9.71％～49.87％，而施用锌肥的影响不显著。与此同时，改良剂的施用还抑制了Cu、Cd由水稻根部向茎部的迁移，降低了水稻茎中的Cu、Cd含量，重金属在水稻不同部位的分配顺序为：根＞秸秆＞稻米。水稻生长过程中茎部对Cu、Cd的吸收有一个动态变化的过程，从分蘖期到抽穗期，水稻茎中Cu、Cd含量随水稻的生长而逐渐降低，到水稻成熟时茎中积累的Cu、Cd含量又有不同幅度地增加。改良剂的施用降低了土壤溶液中的Cu、Cd含量，相关分析表明，水稻茎中Cu、Cd含量与土壤溶液中Cu、Cd含量存在极显著的正相关关系，而与土壤pH值呈极显著负相关。由此可见，施用合适的改良剂以提高土壤pH值是改良修复重金属污染土壤的一个重要手段。　　 5.土壤分别添加石灰、钙镁磷肥、硅肥、紫云英、猪粪和泥炭培养后，土壤水溶态和交换态Cu、Cd含量均有显著地降低，而碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态Cu、Cd含量则有不同幅度的增加。说明改良剂的应用能够使土壤重金属由有效态向某些潜在有效态或无效态转变，从而达到修复重金属污染土壤的目的。　　 6.石灰、钙镁磷肥、硅肥、紫云英、猪粪和泥炭分别与土壤培养后均增加了土壤对Cu2+、Cd2+的吸附量，最大增幅达3.19倍：同时也降低了吸附Cu2+、Cd2+的解吸率，最大降幅达96.00％。土壤对Cu2+、Cd2中的等温吸附曲线以Freundlich方程的拟合效果最佳，而吸附Cu2+、Cd2+的等温解吸曲线均能很好的用指数方程Y=ex来拟合。由此可见，改良剂在转变土壤重金属形态的同时还能通过增加土壤对重金属的吸附来固定重金属，从而降低重金属的生物有效性和生态毒性。