随着我国社会经济的发展,城市化进程加快,污水量急剧增加,与此同时,城市污泥量也不断增长。城市污泥成分复杂,不仅含有大量的有机质和氮、磷、钾等植物所需的营养元素,也含有重金属等有害物质。城市污泥的任意排放不仅会造成资源浪费,还会对环境造成污染。由于黄土具有通透性差、有机质含量低、易板结等特点,而合理施用城市污泥则可作为良好的土壤改良剂。本研究选取城市污泥（A²O）和马兰黄土按一定比例（0%、1%、2%、4%、8%）进行混合,以作为供试土样。为模拟不同污染水平,向供试土样中外源添加不同浓度梯度的Cd胁迫。采用Tessier五步连续提取法研究不同城市污泥添加比例施污黄土中Cd的形态特征及施污黄土中脲酶活性、蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性的变化特征。并设计盆栽实验,以马铃薯作为供试作物,系统探究了Cd在不同污泥添加比例施污黄土—马铃薯系统中的迁移转化及生物有效性。本研究得出了以下研究成果:1、随着外源Cd胁迫水平的增加,施污黄土中Cd各形态含量总体均呈现升高趋势,其中,碳酸盐结合态Cd的增加幅度最大。说明随着施污黄土中Cd污染水平的升高,可增加Cd的活性,进而增大了施污黄土中Cd的潜在风险。在相同外源Cd胁迫水平下,随着向黄土中施加污泥配比增加,可交换态和碳酸盐结合态Cd含量总体均呈现下降趋势,铁锰氧化态和有机结合态Cd含量则随着污泥配比的增加而逐渐增大。即施加一定比例的城市污泥可降低土壤易移动形态的Cd,降低了土壤中的Cd对地下水造成二次污染的风险。2、通过对外源Cd胁迫下不同污泥比例施污黄土中脲酶活性、蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性进行分析。结果表明:Cd胁迫水平的增加对施污黄土中脲酶活性、蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性产生先促后抑的影响。说明在试验设定Cd胁迫范围内,一定程度的Cd胁迫可以促进施污黄土中的酶活性,而当Cd胁迫程度的进一步增大,这种作用由促进转为抑制。在试验设置的Cd胁迫水平范围内,相同Cd胁迫水平下,施污黄土中脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性均随着施污黄土中污泥配比的增加逐渐增大,即向黄土中施入的城市污泥比例的增加可提高施污黄土酶活性。3、未施加城市污泥的黄土中pH高,有机质和EC含量低,当施入不同比例的城市污泥后,施污黄土pH降低,同时增加了有机质和EC的含量,肥力得到明显改善。与此同时,随着污泥施加比例的增加,施污黄土中Cu、Zn、Ni、Cd的含量也随之增大,其中污泥配比8%的施污黄土中Cd含量超出土壤环境质量二级标准限值。因此,城市污泥施入黄土后可有效改善黄土理化性质,但同时会增加重金属污染的风险。4、随着施污黄土中Cd胁迫水平的增加,马铃薯各部位干重总体呈现出先增加后降低的趋势,当达到Cd胁迫水平达到1.6 mg·kg^-1时,马铃薯三个部位的干重达到最大。向黄土中施加一定比例的城市污泥可有效促进马铃薯生长,且污泥比例为2%的施污黄土中马铃薯的长势较其他污泥配比施污黄土中马铃薯的长势好。5、不同污泥配比的施污黄土中,马铃薯各部位吸收的Cd随着外源Cd胁迫的增加逐渐增大,即外源Cd胁迫促进了马铃薯各器官对Cd的吸收。且各部位Cd含量大小分别为:茎叶>>皮>块茎。相同Cd胁迫水平下,施污黄土中污泥施入量的增加,促进了马铃薯各部位对Cd的吸收。6、马铃薯各器官中Cd含量与施污黄土中Cd总量呈现极显著正相关,说明施污黄土Cd污染越严重,Cd生物有效性越高。通过对马铃薯各部位吸收的Cd含量与施污黄土中各形态Cd的含量进行逐步回归分析,结果表明:施污黄土对马铃薯中吸收Cd的主要贡献形态为铁锰氧化态和有机结合态。7、在本研究范围内,施污黄土中马铃薯各部位富集的Cd含量均超过粮食及制品中重金属标准限值,不可食用。当Cd污染水平小于0.5 mg·kg^-1的环境下,施污黄土中生长的马铃薯块茎中Cd含量低于饲料卫生中Cd标准限值,因此可作为饲料使用。