近年来,随着工农业生产的快速发展,不合理和相对落后的废弃物处理处置手段导致我国越来越多的农业耕作土壤受到污染。土壤重金属污染因其具有高迁移性和生物毒性等特点,已经成为对人类危害最大、最难治理的环境问题之一。其中,As、Cd和Pb是农业土壤污染中最普遍的的几种污染物。生物质炭作为一种新型的绿色土壤改良剂,因其具有多孔结构和表面丰富的含氧官能团,施入土壤后可对重金属产生吸附固定作用,降低污染物的生物有效性和环境风险,提高土壤质量。铁氧化物能有效降低土壤中重金属特别是砷的活性,但单独向土壤中施加氧化铁会导致土壤酸化和硬化。基于此,本研究选用法国梧桐炭并对其进行FeC13改性,采用批量吸附试验,研究改性前后生物质炭施入土壤后对As(V)的动力学吸附和等温吸附行为,探究其吸附机理;并通过大棚盆栽试验,以水稻为指示性植物,在As、Cd和Pb复合污染的土壤中,设置长期淹水和干湿交替两种水分管理方式,旨在探究不同氧化还原状况下改性前后生物质炭对土壤理化性质改良,土壤酶活性,植物生长状况,以及污染物生物有效性的影响,为进一步研究生物质炭修复As、Cd和Pb复合污染土壤提供理论依据。主要研究结果如下:1.通过FeC13改性生物质炭使铁负载于生物质炭表面的方法是可行的,改性后的生物质炭铁含量较未改性生物质炭有显著(P<0.05)的增加。改性后生物质炭的pH降低、C含量减少、灰分含量增加和电导率增加,且含有更为丰富的元素组成和更多种类的矿质元素,此外,经过改性处理的生物质炭横截面由光滑变为蜂窝状,生物质炭表面的官能团种类减少。2.改性前后生物质炭施入土壤后均能提高土壤对溶液中As(V)的吸附能力,且铁改性生物质炭施入土壤后对土壤吸附As(V)的饱和吸附量的增加量高于原始生物质炭的施用;Langmuir等温吸附模型合准二级动力模型更适合描述各处理土壤对As(V)的吸附过程。3.未改性生物质炭施入土壤后可显著(P<0.05)提高土壤pH,而铁改性生物质炭则会使土壤pH降低,改性前后生物质炭均可显著提高土壤有机碳含量,且原始生物质炭的施用有更为显著的效果;生物质炭施入土壤后能显著降低土壤中的有效态As、Cd和Pb含量,并能减少各污染物在水稻籽粒中的富集,铁改性生物质炭的施用更有助于降低土壤中As和Pb的迁移能力和生物有效性而原始生物质炭的施用则更有助于降低土壤中有效态Cd的含量及其在水稻籽粒中的富集,干湿交替的灌溉方式有助于减少土壤中有效态As、Cd和Pb的含量;原始生物质炭施入土壤后可提高土壤脲酶和过氧化氢酶的活性,而铁改性生物质炭的施用则会对其产生抑制;两种生物质炭的施用均会提高水稻产量。综上所述,生物质炭施入土壤后可以增强土壤对As、Cd和Pb的吸附能力,降低各污染物的生物有效性,从而减少其对植物的胁迫,促进植物的生长。其中,原始生物质炭更适用于Cd污染土壤的修复,而铁改性生物质炭则更适用于As和Pb污染的土壤。此外,干湿交替的灌溉方式有助于减少土壤中As、Cd和Pb的有效性及其在水稻籽粒中的积累,可以作为一种有效的田间水管理方法。