镉进入土壤环境后,尤其是农田土壤,一旦超过土壤的自净能力,将会造成农田土壤镉污染。农田土壤中重金属镉转移至农产品可食部位,在食物链的作用下在人体内各组织器官富集,对人类健康造成不可忽视的威胁。农产品质量安全与农田土壤质量下降的矛盾仍然十分突出,解决农田土壤镉污染问题刻不容缓。目前国内外对于弱碱性镉污染农田土壤修复的系统研究较少,本论文依托国家重点研发专项“黄淮海粮食主产区面源和重金属污染综合防治技术示范”,利用沸石、硅藻土、钠基膨润土作为原位钝化修复材料的主要成分,辅配磷酸二氢钙和黄腐酸,开展弱碱性农田土壤中镉钝化效果及相关机制研究。（1）通过对加入不同钝化材料后根际土和非根际土有效态镉含量及土壤理化性质（如p H、阳离子交换量、有机质）的变化进行分析研究。结果表明:镉污染农田土壤施入不同钝化剂组合后,不同钝化剂组合的根际土和非根际土的p H值较对照组有上升也有下降;单施钠基膨润土、硅藻土和沸石后,农田土壤的阳离子交换量均显著增加,其增幅为4.81%～45.69%,则农田土壤表面的负电荷量均增加;不同钝化剂处理下的土壤有机质呈现不同幅度的变化,钠基膨润土对土壤有机质含量的影响与沸石、硅藻土不同;与对照组相比,根际土有效态镉含量降幅范围为12.66～31.33%,非根际土有效态隔的钝化效率为3.01%～54.22%。不同钝化剂组合的根际土和非根际土有效态镉含量较对照组均有所下降,说明以钠基膨润土、沸石和硅藻土为主要成分的钝化剂组合对弱碱性污染农田土壤中的镉具有较好的钝化效果。（2）通过对不同钝化剂组合加入后弱碱性农田小麦的根、茎、叶和籽粒中镉含量的分布进行分析,研究结果表明:小麦各部位镉含量为根＞茎＞叶/籽粒。所有钝化组合的小麦茎中镉含量均呈上升趋势,小麦茎的镉富集系数增加率为7.741%～90.386%,表明钝化修复材料的加入均促进了小麦茎对重金属镉的吸收;钠基膨润土有助于小麦根和叶对镉的富集,沸石有助于小麦根和叶对镉的富集,而硅藻土有助于小麦根和籽粒中镉的富集,抑制了镉在小麦叶中的富集;小麦叶的镉富集能力与小麦根到叶的镉转运能力呈正相关,从根转运到叶是小麦叶富集镉的主要途径;小麦茎到籽粒与叶到籽粒的镉转运能力存在显著的正相关性,茎和叶向籽粒中转运镉是影响小麦籽粒镉含量的关键因素。（3）针对农田土壤镉的钝化效果良好以及有效降低小麦籽粒镉含量的组合,结合镉赋存形态的分布情况和材料表征手段揭示修复材料对农田土壤镉的钝化机制。研究表明:非根际土镉的五种赋存形态的分布规律为残渣态＞有机态＞铁锰氧化物结合态＞碳酸盐结合态/可交换态;根际土壤镉的分布规律为铁锰氧化物结合态＞有机态＞可交换态＞碳酸盐结合态＞残渣态;土壤有机质与根际土有机态镉呈正相关,说明有机质是影响根际土有机态镉含量的主要因素。根际土有效态镉含量的变化与非根际土的可交换态镉、非根际土的铁锰氧化物结合态镉呈显著正相关的;根际土可交换态镉与小麦籽粒镉含量是呈显著正相关的,非根际土残渣态镉与小麦茎镉含量呈极显著正相关的;加入不同钝化材料组合后对农田土壤的晶体结构影响不大,且土壤中Si、Fe、Al等元素明显含量增加,土壤表面孔隙减少,土壤颗粒表面粗糙程度明显降低,土壤结构更加稳定,有利于土壤中镉活性的降低。