【摘 要】
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土壤中重金属镉（Cd）和锌（Zn）易通过食物链在人体富集,对人体健康造成危害。因此,修复Cd-Zn复合污染土壤迫在眉睫。钝化稳定修复技术在治理重金属污染土壤中是有效且风险较低的方式。其中钝化材料的选取是修复技术成功的关键,但钝化材料的种类及施加量对不同重金属的钝化效果及作用机制有所差异。本文选取羟基磷灰石（HAP）、水稻生物炭（RB）、蒙脱石（M）和海泡石（SEP）为钝化材料,通过田间实验,明确设
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土壤中重金属镉（Cd）和锌（Zn）易通过食物链在人体富集,对人体健康造成危害。因此,修复Cd-Zn复合污染土壤迫在眉睫。钝化稳定修复技术在治理重金属污染土壤中是有效且风险较低的方式。其中钝化材料的选取是修复技术成功的关键,但钝化材料的种类及施加量对不同重金属的钝化效果及作用机制有所差异。本文选取羟基磷灰石（HAP）、水稻生物炭（RB）、蒙脱石（M）和海泡石（SEP）为钝化材料,通过田间实验,明确设施根际土壤修复中影响Cd有效性的关键因子;结合室内盆栽实验,明确HAP、RB和SEP作用下Cd和Zn的稳定性、油菜植株Cd和Zn的积累特征以及根际微生物的种群结构变化特征。主要结果如下:（1）钝化材料通过改变土壤pH和EC影响重金属Cd的稳定性,修复土壤中影响Cd有效性的关键因子为土壤pH值和黏粒含量。田间实验表明,HAP、RB和M显著提高土壤pH值（p＜0.01）并显著降低土壤EC（p＜0.01）,而且钝化材料施加促进可交换态Cd向残渣态Cd转化,保障了土壤中重金属Cd的长期稳定。（2）HAP可显著降低土壤有效态重金属含量,减少植物的吸收和积累。多隔层根箱盆栽实验表明,HAP、RB和SEP各处理下油菜根系分泌活动降低根际土壤pH而提升根际土壤EC。1.2%HAP可显著降低土壤有效态Cd含量和有效态Zn含量（p＜0.01）,减少油菜对Cd和Zn的吸收,抑制油菜根系向地上部的转运能力,从而削弱重金属对油菜的毒害。（3）HAP、RB和SEP作用诱导植物根际土壤微生物学特征产生新的变化。1.2%HAP处理下显著提高脱氢酶（95.03μg/d/g）、过氧化氢酶（56.08μmol/d/g）和碱性磷酸酶（12.06μmol/d/g）活性（p＜0.01）,降低脲酶活性。高通量测序分析表明,HAP、RB和SEP降低了土壤微生物Alpha多样性,改变土壤微生物优势菌群的相对丰度并对微生态系统产生影响,1.2%HAP处理下土壤优势微生物更多。综合分析,推荐1.2%HAP用于Cd-Zn复合污染土壤的修复。（4）土壤微生物存在协助降低重金属生物学活性。灭菌盆栽实验结果表明,土壤灭菌各处理中DGT-Cd和DGT-Zn含量高于未灭菌处理组。土壤灭菌改变微生物群落多样性,HAP的施加可提高灭菌土壤中微生物Alpha多样性。研究发现,土壤细菌相对丰度与植株生物量显著相关。本研究为理解不同类型钝化材料对河北设施土壤Cd、Zn钝化机制和重金属污染土壤修复技术探索提供理论支撑和技术支持。
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