土壤是人类赖以生存的基础,是人类不可或缺、不可再生的自然资源,也是人类环境的重要组成部分。然而随着工业化建设的发展以及长期的土地开垦和种植,其相关地区面临的土壤肥力贫瘠、重金属污染、粮食安全问题亟待解决。随着国家生态文明建设的推进和保障国家粮食安全政策的出台,修复土壤技术成为了研究的热点。由于自然矿物具有自净化的绿色、生态环境属性,不仅可以为植物的生长提供必须的营养元素,还可以有效的记录、影响、评价和治理环境,因此自然矿物肥料的研究与应用将会是未来发展的必然趋势。但是人们对于自然矿物肥料进入土壤后,是否会抑制、激发、活化土壤重金属的生物活性,从而导致污染加重,鲜见研究报道。湖南省作为我国双季稻的主要粮食产区之一,同时也被称为“有色金属之乡”。故本文以湖南攸县Cd污染地区为例,通过大田试验对比研究,分析测试不同施肥方式下土壤中元素的分布特征、赋存状态以及水稻植株（根、茎、叶、谷壳、籽粒）Cd的含量,以探讨施用自然矿物肥料对水稻土壤—植株的影响,并进行污染环境风险综合评价。大田试验施肥方式包括:CG:常规施肥（40%复合肥25kg/亩+尿素10kg/亩+氯化钾5kg/亩）;CK:常规施肥+矿物肥（100kg/亩）;CF:常规施肥+沸石（300kg/亩）;CKF:常规施肥+早稻土壤矿物肥（100kg/亩）+沸石（300kg/亩）主要研究成果和认识如下:1.早、晚稻土壤中主要重金属含量分析研究（1）早、晚稻土壤中Cd的平均含量均超过湖南土壤背景值、国家土壤环境质量标准《GB15618—2018》2倍,说明造成土壤的污染严重;As、Cr、Ni、Pb的污染程度次之,Cu、V属于未造成污染。（2）早、晚稻土壤中矿物肥施肥方式（CK、CF、CKF）较常规施肥（CG）发现,重金属元素含量均增加,但无明显差异;矿物肥施肥方式（CKF）较（CK、CF）发现,除Cd外,其余重金属元素含量均降低。2.土壤中重金属元素赋存形态研究（3）早稻土壤中,主要污染元素Cd在常规施肥（CG）和矿物肥施肥方式（CK、CF、CKF）条件下,均赋存于弱酸溶态+可还原态+可氧化态中,即生物可提取态（S1+S2+S3）,分别达:0.459mg/kg、0.45mg/kg、0.502mg/kg、0.459mg/kg;在弱酸溶态（S1）中0.272mg/kg、0.267mg/kg、0.301mg/kg、0.265mg/kg;其中早稻土壤的生物可提取态和弱酸溶态均在（CK）下Cd含量最低。（4）晚稻土壤中,主要污染元素Cd在常规施肥（CG）和矿物肥施肥方式（CK、CF、CKF）条件下,均赋存于生物可提取态中,分别达:0.449mg/kg、0.362mg/kg、0.411mg/kg、0.7mg/kg;在弱酸溶态中0.277mg/kg、0.039mg/kg、0.277mg/kg、0.28mg/kg;其中晚稻土壤的生物可提取态和弱酸溶态均在（CK）下Cd含量最低。3.水稻植株Cd含量及分布研究（5）早、晚水稻植株各器官在常规施肥（CG）和矿物肥施肥（CK、CF、CKF）下Cd的含量大小顺序均为:根＞茎＞叶＞籽粒、谷壳;Cd元素由土壤进入水稻植株的过程中,主要富集于水稻植株根部,其富集能力由下至上逐渐减弱,其中可食部分籽粒含量最低。（6）早、晚水稻植株在常规施肥与矿物肥施肥对比中发现,早稻籽粒（米）Cd含量在（CG）下最低（平均含量0.383mg/kg）,晚稻籽粒在（CK）下最低（平均含量0.125mg/kg）;其中早稻籽粒超过国家食品安全标准2倍。4.矿物肥对水稻土壤—植株中Cd分布及生物活性影响（7）早、晚稻土壤弱酸溶态（S1）与水稻植株和籽粒中的Cd含量均具有良好的同步增长正相关关系,而土壤生物可提取态（S1+S2+S3）与水稻和籽粒的相关关系不明显,说明土壤的弱酸溶态更能表示土壤元素生物活性部分,即元素的生物可利用性。本次研究建议把弱酸溶态作为指示湘西丘陵地区双季稻土壤的生物可利用性的指标之一。（8）在矿物肥施肥方式下,土壤中弱酸溶态Cd的含量在施肥方式（CK）下达到最低,说明单独施用矿物肥具有降低土壤中弱酸溶态Cd含量的作用,即可降低土壤中Cd的生物活性;在生物可提取态中也是（CK）下Cd的含量最低,说明施用矿物肥对土壤重金属元素Cd的生物活性有良好的抑制作用。5.土壤重金属污染环境风险评价（9）本文在重金属元素含量平均值的基础上运用单因子指数法、富集因子法、潜在生态危害指数法和次生相与原生相比值法（RSP）四种方法对土壤重金属进行综合污染风险评价,结果表明土壤中Cd的潜在危害风险最大,且达到中度污染。（10）本次研究建议在重金属元素总含量的平均值基础上,引入土壤生物活性这一影响指标来建立评价模型,从而进行更加科学全面的污染风险评价。