有色金属矿区周边土壤重金属污染特征分析及稳定化修复技术研究是控制重金属污染物迁移转化的关键环节。西北干旱地区多金属矿山周边区域具有独特的气候特征、地形地貌、土壤类型以及成矿条件,调查研究西北典型区域土壤重金属的来源、含量、分布特征、迁移转化机理,健康生态环境影响以及该地区代表性棕钙土对重金属的吸附解吸能力,从而全面掌握该区域重金属的污染行为特征。同时,设计开展多项室内修复试验,制作低成本高效率的稳定化修复材料,分析不同环境条件,不同材料,不同配比方案对于重金属的修复稳定化效果,最终提出适宜该地区污染特征的修复稳定化材料,这些研究成果对于控制西北典型重金属污染特征区域的重金属污染进程具有重要意义。本文通过现场取样调查分析以及室内试验研究获得的主要认识如下:1.研究区位于渣尔泰山-狼山多金属成矿带内,大型、中型铅锌矿,硫铁矿矿床蕴含大量的铅、锌、铜等有色金属矿物,大量矿渣和尾矿物质是重金属的主要来源。2.研究区范围主要的土壤类型为砾质棕钙土,矿物成份主要为石英,次生矿物含有较高的钾长石,而粘土矿物则主要为高岭石和蒙脱石。较高的粘土矿物含量增大了吸附比表面积,提高了重金属阳离子的吸附固定数量,同时土壤中富集MgO、CaO等碱性元素,土壤pH值普遍高于全国土壤平均值,整体显碱性,这一特征也有利于土壤对重金属元素的吸附固定。3.通过调查及样品测试,重点研究区土壤中Zn含量最高,As和Cd是主要的重金属污染元素,部分地区存在Cu和Pb污染,Cr和Ni未见超标。各重金属含量的离散程度较大,土壤中Cd、Pb、As、Zn和Cu受外界干扰比较明显,空间分异较大。远离矿区土壤中重金属含量明显低于矿区周边土壤重金属含量。重点研究区表层土壤重金属元素形态研究结果表明,Cu、Pb、Zn、Cd、As主要以稳定的残渣态形式存在,有机结合态是除残渣态外占比最高的存在形式。通过计算5种重金属的活性系数,Cd的活性最大（最大值35.4）,Cu的活性最小（最小值4.92）,大小排序结果为Cd>Pb>Zn>As>Cu。4.土壤重金属污染现状评价结果显示,污染元素的主次顺序为（镉、砷）>铅>（铬、汞）,其中镉、砷为主要污染元素。土壤重金属健康风险评价结果显示,总致癌风险等级为低～中风险的调查点有11个（占比84.62%,主要风险等级）。5.研究区典型棕钙土重金属等温吸附实验结果表明,随重金属浓度增加,土壤颗粒对重金属的吸附量呈先增加直至趋于平衡趋势;棕钙土对五种重金属吸附性强弱表现为Pb>Cu>Zn>Cd>As。此外,棕钙土去除有机质后其对重金属的吸附量明显降低,说明土壤有机质在吸附重金属过程中起着非常重要的作用。解吸剂硝酸铵解吸重金属的量随棕钙土吸附重金属量的增加而提高,被棕钙土吸附的Pb比其他四种重金属难解吸,这与Pb和棕钙土之间较强的作用能有关。6.当MnFe2O4施用范围在10～15g/kg时,土壤中重金属的淋出量降幅达到相对最佳状态,修复稳定化效果显著;随环境pH值上升,土壤中Cu、Pb和Zn淋出量呈减少趋势,As变化则与此相反,略微上升。pH值在7.5～8.0范围时,MnFe2O4纳米材料对于土壤中存在的各类重金属污染元素可以达到最佳的平衡稳定化修复效果。7.土壤pH处于8.0时,复合修复材料（过磷酸钙+沸石）对各种重金属含量综合消减效果最为理想。对于Zn、As、Pb、Cd污染较重的土壤,建议添加过磷酸钙肥料的同时添加碱性物质（如CaO等）调节土壤pH到8.0左右,将有利于增强这几种重金属的稳定化效果。8.从性价比角度来看,过磷酸钙和天然沸石稳定剂组合（PFM6）对于该地区Cu、Zn、Pb和As污染土壤修复最具有成本优势。PFM12组合配比（过磷酸钙2倍重金属摩尔比+天然沸石0.4%土壤质量比+MnFe2O4材料0.2%的土壤质量比）对于多种重金属的综合稳定化效果最优,适宜用于开展西北干旱区多金属矿山周边土壤重金属污染修复工作。