近年来，土壤重金属污染已经成为一个全球性环境问题。在中国，土壤重金属污染日益严重，重金属污染土壤的点位超标率已达16.1％。农田土壤铅(Pb)和铜(Cu)污染可能通过食物链转移而对环境和健康形成严重的危险。研究利用有机和无机材料治理土壤污染已经取得较大进展。在本研究中，通过室内培养实验和盆栽实验，研究了稻草及其制得生物炭、过磷酸钙、多壁碳纳米管、热解的和非热解的蓖麻残体对重金属铅/铜污染土壤的钝化效果;重点考察了钝化剂对植物生长、植物对金属的吸收、土壤溶液的金属浓度、他们分布在不同的形态比例、金属浸提特性、金属生物有效性以及金属流动性等方面的影响。研究结果可以为重金属铅/铜污染土壤钝化固定修复提供科学依据和技术指导。　　首先，研究了稻草(RS)及其衍生生物炭(BC)、多层碳纳米管(MWCNT)和过磷酸钙(SSP)钝化固定铅和铜复合污染土壤的效果，通过BCR顺序提取、毒性特征沥滤方法(TCLP)、单一试剂提取(CaCl2)和简单生物有效性提取(SBET)等技术来评价几种材料的有效性。BCR顺序提取结果表明:随着BC和SSP用量的增加，弱酸溶解态重金属（铅和铜）含量降低而可氧化态和残渣态重金属（铅和铜）比例显著增加。与SSP相比，BC的添加降低了重金属的生物有效性，铅和铜主要是转化为可还原态而被固定下来。与RS和MWCNT处理相比，BC处理中的TCLP和CaCl2提取的Pb/Cu均显著下降;而添加RS之后生物可利用态Pb显著减少。在Pb/Cu复合污染土壤中，SSP对于Pb的钝化效果要更好，而对Cu则不然。总的来说，添加生物炭(BC)可以有效减少Pb/Cu复合污染土壤中重金属的移动性和生物可利用度，从而固定有效地固定Pb和Cu。　　在吸附实验中，稻草制备生物炭和添加生物炭培养的土壤同时作为去除水溶液中铅和铜的吸附剂。本研究通过批量吸附平衡法，评估生物炭(BC)和添加生物炭培养土壤(3％，6％ BC)对铅和铜的吸附能力。等温线的吸附数据使用Freundlich方程拟合，BC对Pb和Cu最大吸附量分别是31和32.4 mg g-1。添加3％BC培养土壤对Pb和Cu最大吸附量分别是3.9和4.03 mg g-1，添加6％BC培养土壤对Pb和Cu最大吸附量分别是4.3 and4.1 mg g-1。生物炭的掺入显著增加了土壤对铅和铜的吸附，而且其吸附量随着生物炭的添加量增加而增加;其吸附量也随着溶液的初始pH值增加而增加。生物炭去除金属的原因可能是是由于金属与离子化的O-络合作用，而且有可能伴随着金属与生物炭中的CO32-/PO43-产生沉淀。本研究结果表明稻草制各生物炭可以作为有效的吸附剂，但是它处理不同废液的能力需要基于不同重金属的种类而评价。　　同时进行的植物生长试验，是为了研究生物炭(BC)、稻草(RS)、多层碳纳米管(MWCNT)和过磷酸钙(SSP)对复合污染土壤中Pb/Cu的钝化效果，通过BCR顺序提取和TCLP提取探讨其化学形态变化，通过种植油菜（Brassica napus L.）来评价其对重金属生物有效性的影响。而且，通过再次种植番茄（Lycopersiconesculentum）来评价修复剂的残留效应。结果表明，BC是所有修复剂中最有效的，它显著得改变了Pb/Cu的形态:将有弱酸溶解态转变为低生物利用态的残渣态，从而增强了其地球化学稳定性。添加6％BC减少了油菜和番茄对Pb/Cu吸收和积累。与对照相比，6％BC的添加分别降低了油菜地上部和根部中46％、36％的Pb和77％、58％的Cu;6％BC的添加也分别降低了油菜地上部和根部中36％、66％的Pb和29％、61％的Cu。第二次种植植物番茄是，6％BC的添加使得番茄中的金属浓度低于世界卫生组织(WHO)设定的安全值。SSP降低TCLP-Pb的浓度到0.2 mg L-1，这远低于临界极限值(5 mg L-1)。MWCNT对固定土壤中铅和铜效果不理想，这可能是因为土壤pH值较低且用量太少。生物炭可以对增加铅和铜的固定，同时有降低两种种植模式中重金属的生物利用度和环境风险的潜力。SSP对Pb的固定更为有效，但是铜生物可利用度随着增加的SSP而增加。应该谨慎地评价SSP对复合污染土壤中的铜的修复作用。　　补充试验是评价组合稻草(RS)、稻草准备的生物炭(BC)、多层碳纳米管(MWCNT)和过磷酸钙(SSP)对复合污染土壤中Pb/Cu的钝化效果，通过BCR顺序提取、TCLP提取和种植油菜（Brassica napus L.）等来探讨重金属化学形态。结果表明，BC+MWCNT是所有的修复剂组合中最好的，它显著地改变了Pb/Cu的形态:将有弱酸溶解态转变为低生物毒性的残渣态，从而增强了其在酸性土壤中的地球化学稳定性。BC+MWCNT的添加分别降低了油菜地上部和根部中86.3％、44.9％的Pb和61.2％、57.6％的Cu，同时显著地增加了油菜叶绿素和可溶性蛋白质的含量。这些植物可食用部分的金属浓度是在正常范围内。然而，BC+SSP组合对Pb固定效果要比对Cu好。应该谨慎地评价SSP对复合污染土壤中的铜的修复作用。因此，BC和MWCNT混合施用可以通过降低植物对重金属的吸收而降低复合污染土壤中Pb/Cu的危害。　　此试验是评价热解的和非热解的稻草、蓖麻秸秆对复合污染土壤中Pb/Cu的固定效果以及对其形态转化的影响。结果显示，热解的得到的生物炭钝化复合污染土壤中Pb/Cu的效果要比非热解的植物秸秆要好。与对照相比，蓖麻叶生物炭(CLB)、蓖麻茎生物炭(CSB)和稻草生物炭(RSB)的添加分别显著降低了49.8％，31.1％和31.9％的弱酸溶解态Pb，同时分别显著降低了15.8％，11.5％和12％弱酸溶解态Cu。与对照相比和非热解的植物秸秆处理相比，热解得到的生物炭显著地改变了Pb/Cu的形态:将有弱酸溶解态转变为低生物有效性的残渣态，从而增强了其在酸性土壤中的地球化学稳定性。此外，添加生物炭显著增加了土壤pH值。与对照相比，添加蓖麻叶生物炭(CLB)处理降低了TCLP提取的Pb和Cu，分别降低29.22％-41.41％和5.7％-22.88％。重金属铅和铜固定性、可提取性与土壤pH值密切相关。生物炭对Pb/Cu复合污染土壤中Pb固定化的效果要比铜好。所有热解生物炭中，蓖麻叶生物炭(CLB)对复合污染土壤中Cu和Pb的固定效果最好，因此极大地降低他们在土壤中的移动性性和生物可利用性。