钢铁行业产生废渣、废水以及尾气飘尘，其中含有多种重金属，它们伴随大气沉降和废渣渗滤等作用进入土壤，造成不同程度的污染。土壤中重金属含量高，往往会抑制植物生长，并且通过食物链转移到动物或人体中，对生态系统造成威胁。故钢铁行业废弃场地的土壤需要用环境友好的技术进行修复。目前主要通过各种物理、化学、生物技术修复重金属污染土壤。外源施用改良剂可以促进植物修复的潜力、提高修复效率、降低修复成本。本文通过初步筛选确定五种改良剂，进行四水平五因子的正交模拟实验，确定复合改良剂的最佳添加配比，并通过分析植物指标与土壤指标初步探究改良机理以及改良剂与龙葵的相互作用机理。同时通过土柱实验研究较优配比的复合改良剂对重金属在垂直方向上迁移的影响，探究复合改良剂对重金属迁移的限制效果及机理。主要研究成果如下:(1)论文首先对研究区域的土壤进行重金属含量测定，在目前钢铁厂常被测定的10种重金属中，供试土壤的Pb、Zn、Cd超过土壤质量标准并远高于当地土壤背景值，选定Pb、Zn、Cd为修复目标重金属。
　　(2)通过测定对降低土壤DTPA可提取态Pb、Zn、Cd含量及提高土壤过氧化氢酶活性的效果，初步筛选出有机肥（生物发酵鸡粪肥）、生物炭（400℃小麦秸秆生物炭）、麦饭石、凹凸棒、钙镁磷肥五种材料作为正交试验的材料。其中，有机肥、生物炭、硅酸盐矿物、磷肥四类改良剂分别对提高土壤过氧化氢酶活性、降低土壤中DTPA可提取态Zn、降低土壤中DTPA可提取态Cd降低土壤中DTPA可提取态Pb效果最显著。
　　(3)进行四水平五因子的正交试验，通过对龙葵根长、株高、生物量的结果分析，选出较优处理组:T3（有机肥0％、生物炭2％、麦饭石2％、凹凸棒2％、钙镁磷肥2％）、T11（有机肥2％、生物炭2％、麦饭石0％、凹凸棒1％、钙镁磷肥3％），并通过正交试验的均值分析得到最优配比T17（有机肥2％、生物炭2％、麦饭石2％、凹凸棒1％、钙镁磷肥2％）。
　　(4)复合改良剂对龙葵体内的重金属含量有显著影响。T3、T11及T17处理均可提高龙葵根部固定、累积重金属的能力，并且抑制重金属向地上部转移。添加复合改良剂尤其是T17处理，可以增加龙葵体内叶绿素含量，降低抗氧化酶活性。复合改良剂使得龙葵所受的重金属胁迫下降，膜脂过氧化程度降低，各器官膜系统受损程度下降，同时改善了光合作用。龙葵进行植物修复的主要类型是植物稳定。
　　(5)各处理均可辅助龙葵降低土壤中重金属含量，固定土壤中的重金属，使其残渣态升高，降低土壤重金属的生物有效性。各处理中，T17处理效果最显著，T17处理的重金属的去除率依次为Zn(44.0％)＞Cd(39.5％)＞Pb(36.7％)。通过土柱实验可知，不同重金属的迁移程度排序为Cd＞Zn＞Pb。各处理均可抑制Pb、Zn、Cd在垂直方向上的迁移，T17处理对降低Zn和Cd迁移效果最显著，T17对Pb的迁移抑制略低于T11，故T17处理为降低重金属在垂直方向上迁移的最优配比。同时结合前文重金属含量、形态及植物酶活性研究，T17处理（有机肥2％、生物炭2％、麦饭石2％、凹凸棒1％、钙镁磷肥2％）为重金属污染土壤的最优复合改良剂。