由于工业活动的日益频繁、农药及化肥的滥用、矿山的开采和冶炼、垃圾的随意堆放处理等诸多因素,使农田土壤金属污染呈现日益严重的趋势。重金属汞具有很高的潜在毒性,易通过食物链富集,进而威胁生态环境与人体健康。吉林省镍矿区农田土壤存在重金属汞污染的潜在风险,探究吉林省农田土壤重金属汞污染的修复方法,旨在防控吉林省农田土壤重金属污染,以确保吉林省农田土壤生态安全。常用的土壤重金属污染修复方法有物理修复方法、生物修复方法、化学修复方法等,其中重金属原位钝化修复是一种通过外源添加适量的钝化剂,使农田土壤中重金属的生物可利用性降低,由活性态向稳定化的形态转化,从而修复土壤重金属污染的方法。本文通过吉林省镍矿区农田土壤采样和实验室模拟,研究了膨润土、磷矿粉、原状坡缕石、改性坡缕石、海泡石、火山渣、脱硫石膏和有机肥等八种钝化剂对土壤外源汞的钝化作用;并研究了对土壤外源汞钝化作用显著的火山渣、有机肥、改性坡缕石、海泡石和脱硫石膏等五种钝化剂对汞的吸附特征,探讨了钝化剂的不同添加量对土壤汞形态分布的影响;根据不同钝化剂的表面形貌和官能团特征,探讨了钝化剂对土壤汞的钝化作用机理。本论文研究结果将会为吉林省农田土壤重金属污染治理提供科学依据和技术支持。不同钝化剂对土壤汞的活性影响实验结果表明,不同钝化剂对吉林省农田土壤活性汞钝化作用大小顺序为改性坡缕石>火山渣>有机肥>脱硫石膏>海泡石>磷矿粉>膨润土>原状坡缕石,根据不同钝化剂对土壤活性态汞(水溶态汞和可交换态汞含量)的影响程度,优选五种对吉林省镍矿区农田土壤汞钝化作用显著的钝化剂,即有机肥、火山渣、海泡石、脱硫石膏和改性坡缕石。不同钝化剂对汞的吸附实验结果表明,可以用双常数速率方程和Elovich方程拟合五种钝化剂对汞的吸附动力学特征,吸附热力学特征可以Freundlich方程描述,对汞的吸附速度大小顺序:改性坡缕石>脱硫石膏>海泡石>火山渣>有机肥;对汞的吸附能力大小顺序是改性坡缕石>海泡石>脱硫石膏>有机肥>火山渣。钝化剂不同添加量对土壤汞的形态分布影响实验结果表明,吉林省镍矿区农田土壤非活性态汞在土壤汞总量中所占质量分数均随钝化剂添加量的增加呈增加趋势,而活性态汞的质量分数基本随钝化剂添加量的增加而下降。扫描电镜和红外光谱表征结果表明,不同钝化剂表面一般为多孔、表面粗糙、具有较大的比表面积,可能存在Si-O-Al键,Si-O键、P-O键或C-O键以及羟基、氨基、羧基等活性基团,由此,可推测吉林省镍矿区农田土壤汞的钝化作用机理为:不同钝化剂含有可与汞产生配合或螯合作用的官能团,钝化剂添加土壤后对汞的配合或螯合作用增强,从而影响土壤汞的形态分布,降低土壤汞的活性;钝化剂属多孔结构,表面粗糙,具有不同的比表面积,不同钝化剂增强了土壤对重金属汞的吸附作用;此外,不同钝化剂的偏碱性也有利于土壤水溶性汞水解产生氧化汞或氢氧化汞沉淀从而影响土壤汞的形态分布,降低土壤汞的活性。