随着工业化、城镇化的不断推进,大量的重金属通过矿产的开采、工业“三废”的排放、化肥的滥用等人为活动进入土壤环境中,使得土壤重金属镉（Cd）污染日甚一日。目前常用的土壤修复方式是将土壤Cd稳定剂施放到土壤中,暂时性地降低Cd的生物利用度。然而土壤中Cd并没有移除,含量仍然保持不变,存在再度释到环境产生毒害的风险。近年来,各种以海藻酸盐等天然高分子为基底的吸附材料已经可以有效吸附和移除水体中的Cd,但仍很少用于土壤的Cd移除。由于大部分Cd可逆地固定在土壤固相上,以至于土壤间隙水中游离态Cd十分微量,这并不利于吸附剂的快速吸附移除。因此,许多研究者致力于研发对土壤环境比较友好的Cd活化解吸方式,目标在于将土壤固相中的Cd转移到水相中进而从土壤中移除它,这是土壤重金属污染修复中的最有前景的途径之一。本研究利用碳酸钙-葡萄糖酸内酯体系（CaCO3-GDL）控制海藻酸钠（SA）凝胶化速率,在特定的模具中制备出质地均匀的碳酸钙/海藻酸凝胶球（Ca-gel）。Ca-gel经过冷冻干燥处理得到海藻酸钙气凝胶材料（CAA）,再经过氯化铁溶液处理及原位碳热反应得到磁性空心碳复合材料（MHCC）,并通过FTIR、XRD等表征探究了其合成的机理。用MHCC对土壤固相中Cd进行环境干扰较小的局部的活化解吸并转移到土壤水相,再用CAA进行吸附移除,从而构建一种新型镉污染土壤原位修复的方法。研究了MHCC和CAA在不同条件下分别对土壤固相和水相中Cd的去除性能。结果表明,MHCC初次加入土壤中进行修复可使土壤固相中Cd含量从5.48 mg/kg下降至3.75 mg/kg,经过5次MHCC的活化解吸和CAA的吸附移除可以去除土壤中44.02%的Cd。为了揭示MHCC对土壤固相中Cd活化解吸去除机理,通过BCR分步提取法对土壤中Cd形态及含量变化进行探究。结果表明,MHCC材料在土壤中通过向其周围释放H+等物质产生溶解或离子交换等效应从而活化解吸出土壤中酸溶态和可还原态的Cd,活化解吸出来的Cd以水溶态存在于水相中,再由CAA吸附移除。重要的是,通过对修复前后土壤的理化性质和微生物状况的观察,验证了该技术的环境友好性,有望为原位移除土壤中Cd提供一种新型的且环境友好修复方法。