离子型稀土资源的开采导致了矿区及周边土壤的污染，严重威胁区域土地的可持续利用，农产品安全以及人体健康。生物炭因其原料来源广泛、成本低廉、环境友好，在生物质废弃物循环利用土壤肥力提升、污染土壤修复等领域成为研究热点，本研究以市政污泥和农业废弃物稻壳作为原料，制备生物炭材料，用于离子型稀土矿区污染土壤的修复，通过土壤栽培实验，系统地研究生物炭的施入，对污染土壤的理化性质、稀土元素形态和生物有效性的影响。得到的主要结论如下：
　　（1）春秋两季的栽培实验结果表明，污泥、污泥生物炭、稻壳灰和稻壳生物炭均能提高酸性土壤的pH值，降低土壤中可交换性酸的含量。也使土壤阳离子交换量、有机质、有效磷和速效钾的含量显著增加，且10%施加量的修复效果优于5%施加量。添加污泥的土壤中碱解氮的含量显著升高，而污泥生物炭、稻壳灰和稻壳生物炭的土壤中碱解氮含量明显降低。
　　（2）两季栽培实验中，添加污泥、污泥生物炭、稻壳灰和稻壳生物炭，土壤中稀土元素酸可提取态含量较对照组均有所降低，降低效果：稻壳灰、污泥、稻壳生物炭、污泥生物炭依次降低，10%施加量的降低效果优于5%施加量，稀土元素主要以可还原态存在。栽培植物样品分析结果表明，四种修复材料的添加能够提高白萝卜、小白菜和生菜的发芽率，增加其生物量，有效地降低其对稀土元素的富集量，且10%的添加量效果优于5%。秋季时， RHA-10白萝卜地下地上富集量分别为56.08、26.27 mg/kg ，分别较对照组（CK）降低了96.82%、93.75%；叶菜地上地下富集量分比为8.19、42.43 mg/kg，分别较CK降低86.08%、97.68%，对两种蔬菜的降低效果均是最佳。添加10%污泥生物炭的白萝卜地下地上稀土元素富集量分别较CK降低了65.44%、59.8%，对白萝卜稀土富集量的降低效果仅次于稻壳灰。添加10%稻壳生物炭的小白菜地上地下稀土富集量分别较对照降低了77.93%、77.59%，效果仅次于稻壳灰。可以看出白萝卜对稀土的富集效应高于小白菜，并且地下部分的富集效应也高于地上部分，因此，白萝卜可食部分的富集效应明显高于小白菜地上可食部分。
　　（3）生物炭在土壤环境中的老化是生物炭修复效果可持续的关键问题，本研究是在第一轮栽培实验的基础上，进行第二轮春秋两季的实验，对实验土壤中生物炭分离，表面特性分析结果表明，施入2年后的污泥生物炭和稻壳生物炭表面富集的有La、Ce、Y、Eu、Pr和Nd六种稀土元素，-OH、-COOH等含氧官能团增加，多孔结构中孔隙有填充物。与第一轮研究结果分析对比，第二轮实验中生物炭仍能持续的改善土壤的理化性质，但是提升效果有所下降。在第二轮春季栽培实验中，添加污泥生物炭的土壤pH开始降低，添加两种生物炭（5%稻壳生物炭除外）的土壤可交换性酸的含量开始上升，10%污泥生物炭的阳离子交换量开始下降，所有实验组速效钾的含量骤降等。两种生物炭在此期间持续降低土壤中稀土酸可提取态含量、持续降低萝卜和青菜对稀土元素的富集量。