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我国土壤面临严重的重金属污染问题,其中Cd污染物点位超标率达到7.0%,且重金属难降解、高毒性和累积性等特点,使土壤环境问题愈发严峻。目前的土壤修复主要采用原位钝化修复技术,但是钝化剂的选择成为一大难点,并伴随钝化剂的高成本,加大了土壤修复的难度。因此本研究旨在研究一种低成本、高效率、易于田间推广使用的钝化剂。本文通过改性固体废弃物粉煤灰合成新型材料,模拟土壤水环境探究合成材料对重金属的吸附机理,并通过盆栽实验和大田实验研究合成材料对土壤重金属的钝化效果,以期为重金属污染农田提供科学的理论依据。1.以粉煤灰（FA）为原料,采用低温碱熔法合成中间体材料（IP）。通过SEM-EDS、XRD、XRF、XPS、FTIR和BET对IP进行物相表征,通过静态吸附实验考察其对Cd2+吸附性能及机理。结果表明:经NaOH改性,FA中Si—O—Si和Si—O—Al键断裂形成[SiO4]4-和[AlO6]5-单体,IP比表面积增至21.54 m2·g-1,提高了对Cd2+的吸附性能,当IP投加量0.1g、Cd2+初始浓度100 mg·L-1、吸附时间20 min,平衡吸附量为49.38 mg·g-1,比FA吸附量提高57.29%。在pH=49,IP对Cd2+对去除率在90%以上。在303K条件下,IP对Cd2+吸附符合准二级动力学方程,速率常数为0.0586 g·（mg·min）-1;Langmiur模型能很好地拟合IP对Cd2+的吸附等温过程,1/n为0.4324;热力学实验表明,△G在-200 KJ·mol-1,吸附过程为自发的吸热反应;D-R模型中吸附能均大于16 KJ·mol-1,可知IP对Cd2+吸附过程属于物理吸附和化学吸附的共同作用。2.通过盆栽实验,研究了FA、IP和ZE 3种钝化剂在0.5%、1.0%和1.5%条件下,对土壤pH和有效态镉（Cd）含量、印度芥菜（Brassica juncea）生物量及各部位Cd含量的影响,探究了3种钝化剂对土壤Cd可能的钝化机理。结果表明:3种钝化剂均能显著降低土壤中有效态Cd含量和印度芥菜地上部Cd含量,1.5%添加用量IP和ZE可使有效态Cd含量降低48.35%和46.19%、印度芥菜地上部Cd含量降低37.51%和41.06%。施入1.5%的IP和ZE使土壤pH显著提高0.59和0.62个单位、印度芥菜生物量提高20%。由此可见,IP和ZE均可有效降低污染土壤中有效态Cd含量并促进作物生长。3.通过大田实验研究了3种钝化剂对水稻生物量、不同部位重金属含量、土壤pH和土壤有效态Cu、Zn、Mn、Cd、Pb和Ni含量的影响。实验发现,IP和ZE能够有效缓解水稻田重金属的毒害作用,提高水稻的生物量和产量,土壤pH值。与空白相比,鲜重分别提高了16.34%和15.81%。通过钝化剂对土壤的修复钝化,稻米中金属元素达到国家限制标准,改性后的IP对Cd和Ni钝化效果最显著,重金属含量下降幅度在30%以上,对Cu和Mn的钝化效果次之,含量均保持在20%以上,Zn和Pb的金属钝化效果在9%以上。综上所述,粉煤灰低温碱熔合成材料能够有效吸附Cd2+,提高土壤pH,促进作物生长,降低土壤有效态Cd含量及植物可食部分Cd含量,为农田土壤修复提供新的思路。