在农业生产过程中,农作物的质量和产量均受土壤质量的影响。生物炭是一种具有复杂孔隙结构和丰富的官能团的炭材料,对镉具有很好的吸附钝化效果。本文将生物炭应用于镉污染土壤的修复,通过生物炭在溶液中的吸附实验和土壤中的钝化修复实验,研究生物炭对污染环境中镉的吸附效果。为了提高生物炭对镉的钝化效果,本文对生物炭原料进行附磁处理,制备磁性生物炭。小麦盆栽实验表明:原始生物炭的处理对小麦的生长均有促进作用,六种处理下小麦平均株高、平均干重均大于空白组,小麦植株中的镉浓度均小于空白组。且三种温度下制备的磁性生物炭对小麦生长的保护效果均好于改性前。其中,添加BM800（800℃制备的磁性生物炭）的土壤中小麦组织中的镉含量最低,为3.98 mg/kg,空白组为16.22 mg/kg。此外,处理镉污染土壤后的六种生物炭均吸附了一定量的镉,三种温度下制备的磁性生物炭中的镉含量均高于改性前。BM800吸附处理的镉含量最高,达到22.94mg/kg,BC800（800℃制备的原始生物炭）中吸附处理的镉含量为12.50 mg/kg,而对照组上附着的镉含量仅为3.89 mg/kg。改性处理有效提高了生物炭对污染土壤中镉的吸附钝化作用。此外,研究发现磁性生物炭中含有特殊的含铁官能团（如-Fe-O、-Fe-OOC-、-Fe-R-COOH、-Fe-R-OH、Fe3O4等）,这些官能团在适宜条件下能与环境中游离的Cd2+发生反应,形成稳定的络合物（如（Fe O）2Cd、（Fe-R-O）2Cd等）,将土壤中游离态的镉转化成结合态的镉。且高温热解制备的磁性生物炭中存在矿物晶体结构XiFe YjOk,这些矿物晶体结构能与镉反应生成稳定的Cd-XiFejOk,达到修复土壤的目的。此外,为了解决传统热解制备的秸秆生物炭易碎、难以与土壤分离的问题,本研究在原始生物炭的基础上改性制备了球形复合生物炭,并将其应用于镉污染土壤的修复。对比三类生物炭对污染土壤的处理效果时发现,在三类生物炭的处理下,小麦植株的生长指标均比空白组好,小麦植株中的镉含量均低于空白组。另外,磁性球形复合生物炭中吸附的镉含量大于球形复合生物炭,球形复合生物炭中的镉含量大于磁性生物炭和原始生物炭。改性处理不仅增强了生物炭对污染土壤中镉的钝化效果,也简化了生物炭的分离回收的过程。添加生物炭处理后的污染土壤的p H有一定的增加,球形复合生物炭组处理的土壤p H高于原始生物炭处理的土壤,达到了7.64-7.94。土壤p H的提高能促使环境中一部分游离的镉离子转化成难溶性沉淀,致使污染土壤中游离的镉含量减少。因此,生物炭能通过影响土壤酸碱性从而影响土壤中镉的迁移。此外,经过生物炭钝化处理后的污染土壤中总镉含量和有效态镉含量均有明显下降。其中,球形复合生物炭组钝化效果普遍比原始生物炭组好,其有效态镉含量为2.06-3.01μg/g,而原始生物炭实验组的有效态镉含量为2.72-4.73μg/g。在SEM/EDS的扫描处理下,生物炭处理镉前后其孔隙中的附着物变化明显,经EDS扫描后证明生物炭处理镉后的孔隙中的附着物含有大量的镉,证明了生物炭对镉的固定。