含铁材料作为重要的砷污染废水处理剂,也被用于治理旱地土壤,且效果较好,但将其用于治理稻田土壤砷污染的研究较少。本研究先通过化学稳定化试验,比较四种含铁材料(FeCl3、FeCl2、Fe0和Fe203)固定稻田土壤砷的效果,后选出一种效果较佳且对土壤影响较小的稳定剂(Fe0)作为外源铁进行水稻盆栽试验,验证其控制水稻吸收土壤砷的效果。同时研究外源铁对土壤-水稻系统中铁、砷的迁移转化、形态变化、价态变化的影响,尝试从铁、砷形态和价态作用方面解释外源铁控制水稻吸收土壤砷的机理。研究发现：(1)四种含铁材料均能稳定水稻土中砷,且FeCl3效果最好,Fe0和FeCl2次之。四种含铁材料中Fe0不仅固定土壤砷效果较好,且对土壤pH值的影响较小,是最适用于修复中轻度砷污染农田的含铁材料。从形态作用上分析,Fe0固砷的机理与Fe203相似,但与FeCl3有一定差异,与FeCl2的差异可能更大。(2)零价铁总体上增加了水稻产量,降低了根、壳、糙米中总砷和无机砷含量,对茎中总砷和无机砷含量没有显著影响。在最大添加量8.00g/kg时,根、壳、米中总砷比对照减少了54.85%、39.86%和30.07%,无机砷比对照减少了59.23%、30.82%和30.26%。对于各价态砷,零价铁不同程度地降低了根三价砷(As(Ⅲ)、根五价砷(As(V))、茎As(Ⅲ)、壳As(Ⅲ)、米As(V)和米二甲基砷(DMA)含量,同时稍增加了糙米As(Ⅲ)和壳As(V)含量。(3)零价铁使水稻生长期土壤-水稻系统各组分中砷含量总体有所降低或变化不大,使水稻生长期土壤-水稻系统各组分中铁含量整体有所增加或变化不大。较高添加量(大于等于2.00g/kg)的零价铁缩短了土壤溶液中砷随水稻生长持续增加的时间,对降低砷对水稻植株的毒害、减少水稻吸收砷具有积极作用；低添加量(小于等于0.50g/kg)的零价铁延长了土壤溶液中铁随水稻生长增加的时间。(4)高添加量(大于等于4.00g/kg)的零价铁显著抑制了根对土壤砷的富集,同时总体使砷从根向茎叶中转移增多,但对其继续向上转运过程影响不大。同时,零价铁抑制了根吸收土壤铁和铁从茎转移到壳的过程,促进了铁从根向茎叶转移。(5)零价铁在整个水稻生育期内均降低了土壤WE-As、Al-As、Fe-As含量,增加了土壤RS-As含量,且在种植前和收获后降低WE-As和增加RS-As的效果相当,其固砷效果在一个水稻生育周期内具有良好的持久性。(6)从形态方面解释,零价铁治理稻田土壤砷的机理主要是：零价铁在土壤中转化为AO-Fe、C-Fe、Mn-Fe等能强吸附砷或与砷共沉淀的形态铁,与土壤中的WE-As、Al-As、Fe-As反应,将其转化为稳定性强的RS-As。同时,零价铁生成的C-Fe和AO-Fe富集于根表,增加水稻根表铁膜数量,加强铁膜在整个水稻生育期内对土壤WE-As、Al-As、Fe-As的富集作用,降低WE-As、Al-As、Fe-As对环境的毒害。(7)零价铁使稻田土壤-水环境中Fe2+Fe3+、As3+、 As5+含量增加或变化不大。土壤溶液中存在着铁砷氧化还原Fe2++As5+(?)VFe3++As3+的动态平衡过程,但零价铁对砷的氧化还原在治理稻田砷污染过程中处于次要地位。