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镉（Cd）是一种人体非必需但有致毒、致癌作用的微量金属元素。当前,人类活动（如污水灌溉、施肥、采矿、冶炼和燃料燃烧等）造成的土壤Cd污染,已严重威胁我国粮食生产安全和人体健康。在众多重金属污染土壤修复技术中,原位钝化/稳定法是一种经济有效且适于大面积推广并可实现农田边修复边生产的技术。我国幅员辽阔,农田土壤的异质性高,重金属污染修复技术多集中用于南方的酸性土壤,而对南方的中碱性土壤特别是中碱性紫色土的镉污染修复技术相对不足,相关机制还需进一步解析。本研究通过选取不同类型的钝化/稳定化材料,包括两种无机钝化剂（FS、LIME）、一种有机钝化剂（XZ）、一种酸性复合钝化剂（FY）、一种碱性复合钝化剂（PX）,通过室内土壤培养试验,优选出适合重庆地区中碱性紫色土农田Cd污染的钝化/稳定化材料;通过盆栽和田间试验的芥菜和玉米种植,借助植株（生物量、植株中Cd含量）和土壤（Cd形态、pH值、酶活性）等指标,解析优选修复材料的钝化/稳定化效果和机制;同时,通过盆栽试验,探析优先修复材料应对Cd沉降的效果与相关机制,进而为区域污染农田推荐一种适应性强、价格低廉、长效的修复材料,为区域Cd污染农田安全生产和重金属污染防控提供科学依据。本研究所取得的结果如下:（1）钝化材料添加对土壤pH和Cd形态的影响在室内土壤培养试验中经五种钝化材料（FY、XZ、PX、FS、LIME）处理后,在第20d时土壤可交换性镉（EX-Cd）浓度降低了12.10%13.59%,其中PX的降低幅度最大。五级形态镉的分析结果表明,FY、XZ、PX、FS降低了作物易吸收形态（EAC-Cd）的浓度并增加了作物难吸收形态（DAC-Cd）的浓度,作物易吸收形态（EAC-Cd）为可交换态（EX-Cd）和碳酸盐结合态（CB-Cd）之和,作物难吸收形态（DAC-Cd）为铁锰氧化态（OX-Cd）、有机结合态（OM-Cd）和残渣态（Res-Cd）之和,其中PX中EAC-Cd最低(4.04 mg·kg-1),但DAC-Cd最高(1.60mg·kg-1),与其它钝化材料有显著差异（P<0.05）,而LIME增加了EAC-Cd浓度并降低了DAC-Cd浓度。与CK相比,所有钝化材料都显著降低了EX-Cd浓度,LIME显著增加了CB-Cd浓度,PX、FS、LIME显著增加了OX-Cd浓度,XZ、PX、FS显著增加了OM-Cd浓度,FY、XZ、PX显著增加了Res-Cd浓度（P<0.05）。在盆栽试验的芥菜季中,PX处理降低了EAC-Cd、EX-Cd、CB-Cd的浓度分别达11.2%、5.2%、3.5%,并增加了OX-Cd、OM-Cd的浓度达20.0%、1.25倍,LIME处理仅显著增加了OX-Cd浓度达15.0%,其他形态无显著差异（P<0.05）;在玉米季,PX处理显著降低了EAC-Cd、EX-Cd、CB-Cd的浓度分别达53.4%、46.1%、14.8%,并显著增加了DAC-Cd、OM-Cd浓度达50.4%、1.25倍（P<0.05）,LIME处理显著降低了土壤中EX-Cd的浓度达19.8%,并显著增加了OX-Cd、OM-Cd的浓度达7倍、2倍（P<0.05）。在大田试验的芥菜季中,PX处理显著降低EAC-Cd的浓度达11.2%,并显著增加了DAC-Cd、OX-Cd、OM-Cd和Res-Cd的浓度分别达12.9%、12.1%、21.7%、12.5%（P<0.05）;在玉米季PX处理显著降低了EAC-Cd的浓度达29.9%,但显著增加了OM-Cd、Res-Cd的浓度分别达4倍、38.0%（P<0.05）。（2）钝化材料添加对植株生物量和植株Cd含量的影响在盆栽试验中,PX和LIME处理对芥菜生物量无显著影响,但降低了玉米植株生物量;PX和LIME处理显著降低了芥菜植株Cd含量分别达47.4%、32.0%（P<0.05）,PX处理显著降低了玉米的茎和叶中的Cd含量分别达38.8%、63.2%（P<0.05）。在田间试验中,PX处理增加了芥菜生物量达25%,而石灰的施加却抑制了植株的生长,PX和LIME处理对玉米各部位生物量无显著影响（P<0.05）;PX和LIME处理显著降低了芥菜镉含量分别达33.0%、16.0%（P<0.05）,PX处理的玉米植株各部位的Cd含量都有所下降且PX处理的穗（籽粒）的Cd含量未超出国家标准食品污染物限量标准（GB 2762-2017）,同时玉米植株的镉含量的各部位大小顺序为:叶>穗衣>茎>穗。因此,PX处理能提高植株的生物量且能显著地降低植株中的Cd含量。同时通过Pearson相关性分析表明,植株中的Cd含量与土壤中Cd的易溶形态（EX-Cd、CB-Cd）呈正相关,与土壤中Cd的难溶形态（OX-Cd、OM-Cd、Res-Cd）呈负相关。（3）钝化材料添加对土壤酶活性的影响在芥菜季,与对照相比,PX处理显著提高了土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶的活性,在盆栽和大田试验中分别提高达18.1%52.2%、61.9%14.3倍（P<0.05）;而LIME处理虽然提高了土壤过氧化氢酶、脲酶的活性,但却显著地降低了盆栽土壤中的蔗糖酶活性达42.4%（P<0.05）。在玉米季,PX处理显著提高了土壤中过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶的活性,在盆栽和大田试验中分别提高达35.2%56.6%、1.5%25.8%（P<0.05）,LIME处理虽然提高了土壤脲酶的活性,但却显著地降低了盆栽中土壤蔗糖酶的活性和大田土壤中的过氧化氢酶活性分别达78.5%、4.5%（P<0.05）。说明PX相对LIME具有生态友好的优点,能修复土壤中微生物的生态环境。（4）钝化材料添加在Cd沉降下的有效性在盆栽试验中,Cd沉降的模拟明显增加了土壤Cd的有效性并同时抑制了作物生长,使其产量减少。PX处理降低了两季土壤中作物易吸收形态镉（EAC-Cd）的浓度而显著增加了作物难吸收形态镉（DAC-Cd）的浓度,且增加了芥菜和玉米植株的产量,降低了芥菜和玉米植株中的镉含量。说明PX在大气Cd沉降所造成的Cd污染土壤中,其钝化效果较好。综上所述,本研究表明,PX钝化剂不仅降低了Cd的植物吸收量,增强了植物的生长性能,而且有效地提高了紫色土土壤的生物活性。而且在镉沉降下,也能有效地钝化土壤中的Cd,增加植株生物量,降低植物吸收镉。因此,PX钝化剂对于中碱性紫色土农田镉污染具有钝化效果良好,环境友好等优点。