【摘 要】
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蒙脱石通过吸附和阳离子交换反应实现对重金属的截留,被证明是一种有效固定重金属的材料。然而,由于其亲水性,原始的蒙脱石没有被广泛使用,其改性形式也大多数集中在水处理当中。因此,本研究制备一种镁改性蒙脱石,并将其用于重金属污染土壤的治理。此外,为了更好研究镁改性蒙脱石的添加对整个土壤系统微生物多样性的影响,实验设计过程中添加了生物炭,并以不同比例（1/0、3/7、4/6、0/1）施用改性蒙脱石及其联合
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蒙脱石通过吸附和阳离子交换反应实现对重金属的截留,被证明是一种有效固定重金属的材料。然而,由于其亲水性,原始的蒙脱石没有被广泛使用,其改性形式也大多数集中在水处理当中。因此,本研究制备一种镁改性蒙脱石,并将其用于重金属污染土壤的治理。此外,为了更好研究镁改性蒙脱石的添加对整个土壤系统微生物多样性的影响,实验设计过程中添加了生物炭,并以不同比例（1/0、3/7、4/6、0/1）施用改性蒙脱石及其联合生物炭修复多重金属（Pb,Cd,Cu和Zn）污染土壤。本研究的主要内容包括:制备镁改性蒙脱石,并进行表征与优化;采集人中国长沙岳麓山的土壤并制成相应浓度的重金属污染土壤,加入不同比例镁改性蒙脱石和生物炭混合物,展开土壤修复实验,分析添加各比例的修复剂,对污染土壤的理化性质、金属可利用性和毒性、微生物群落的影响。本研究结果如下:（1）通过煅烧碱式碳酸镁+葡萄糖+蒙脱石制备了改性蒙脱石复合材料,并通过物理化学表征结果确认了蒙脱石被成功改性;通过吸附实验发现镁-蒙脱石（Mg-Mt）对Cu、Pb的吸附量明显升高,具有对土壤重金属污染修复的潜力。（2）土壤p H值和水溶性有机碳（WSOC）随着镁-蒙脱石比例的增加而提高;土壤有机质（OM）随着生物炭比例的增大而增加。（3）由于p H值的升高,土壤修复剂均显著降低了复合污染土壤中重金属可利用性（TCLP）。土壤中Cu、Pb、Zn和Cd的可提取态浓度最小值均出现在D组,即只添加了纯镁-蒙脱石。其中,Cu、Pb的可提取态浓度在四种重金属中降低的最明显。（4）不同组合的修复剂均降低了四种重金属的弱酸提取态,促进了弱酸提取态向氧化态和残渣态转换,降低了污染土壤的重金属的毒性。其中Cu、Zn、Cd的弱酸提取态浓度随着镁-蒙脱石比例的增加而增加,最低浓度均出现在D组;Pb的弱酸提取态浓度与材料的添加没有明显比例关系,其最低浓度出现在A组。（5）通过高能量测序技术分析的结果表明,镁-蒙脱石单独存在时,会降低土壤细菌的多样性,并且对细菌群落结构的影响较大;生物炭的添加能够缓解材料对土壤群落的伤害,弱化土壤粘土含量和WSOC与土壤细菌的负相关关系。（6）此外,镁-蒙脱石能促进某些关键细菌的数量,激活它们的活性,从而降低土壤中重金属的生物利用度。
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