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本课题以人工砷污染土壤为研究对象,选用含铁材料、含铝材料、含锰材料、含硫材料、碱性材料、粘土矿物、有机质等稳定药剂对砷污染土壤进行稳定化处理,筛选出效果较优的几种稳定药剂,再进行复配实验,确定最佳配比；然后对土壤含水量、土壤pH、竞争性离子、反应时间、污染初始浓度等稳定效果影响因素进行研究；接着运用生物有效性、浸出毒性、赋存形态及物相分析等方法,阐述添加稳定药剂处理后砷的迁移性、毒性、赋存形态及物相成分；最后,对稳定处理后的砷污染土壤进行模拟酸雨淋溶实验,为实际应用提供理论依据。实验结果表明：(1)稳定药剂的筛选与组配实验结果表明：砷污染土壤的最佳稳定药剂种类及配比为：主要稳定药剂FeS,投加量为Fe/As=15:1;pH调节剂电石渣,投加量为0.5%；土壤改良剂菌渣,投加量为6%；稳定处理后土壤砷的稳定效率达到90.53%,砷的浸出浓度为2.09 mg·L-1,低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》GB 5085.3-2007标准值5 mg·L-。(2)土壤砷稳定效果影响因素实验结果表明：①土壤含水率以30%为宜,含水率太低,影响土壤和药剂之间的充分反应；含水率太高,砷的毒性和移动性加强,修复成本提高。②土壤pH偏酸性和中性有利于砷的稳定,碱性则有利于砷的溶出,其中pH在2.20-9.85时土壤砷的稳定效率变化不大,pH=6左右时砷的稳定效果最好,pH在9.85-12.01时土壤砷的稳定效率明显降低。③竞争性阴离子对土壤砷稳定效率的抑制作用表现为PO43->>SO42-≈ NO3->Cl-,其中P043-的加入会明显降低土壤砷的稳定效率,8042-和N03-对砷的稳定效果有轻微的抑制作用,Cl-对砷稳定效率的影响很小。④随着反应时间的加长,土壤砷的稳定效率呈现先上升后平缓的趋势,反应时间15天时,砷的稳定效率为升至93.28%,持续增加反应时间至120天,砷的稳定效率变化不大。⑤土壤砷的稳定效率随着砷污染浓度的升高而降低,当砷污染浓度分别506 mg·kg-1和833 mg·kg-1时,砷的稳定效率分别为92.36%和90.53%,对砷的稳定处理效果良好；当砷污染浓度分别为2951 mg·kg-1> 5290 mg·kg-1时,砷的稳定效率分别为55.57%和47.54%,对砷的稳定处理能力有限。(3)生物有效性分析结果表明：利用化学提取法和生理原理提取法浸提污染土壤,3组处理土壤的有效态砷和有机体内砷的可给量高低顺序为污染原土>去离子水》稳定药剂,稳定处理能够明显降低土壤中砷的生物有效性,大幅度降低土壤有效态砷和有机体内砷的可给量。(4)浸出毒性分析结果表明：利用国标法(HJ/T299-2007)和TCLP法浸提污染土壤,3组处理土壤砷的浸出浓度高低顺序为污染原土>去离子水》稳定药剂,稳定处理能够显著稳定和吸持土壤中的砷,大幅度降低砷的毒性浸出浓度。(5)赋存形态分析结果表明：稳定处理后的污染土壤中易溶态砷含量降低18.61%,铁型砷升高10.36%,钙型砷升高5.81%,稳定处理能有效将土壤中易溶态砷转化为铁型砷和钙型砷。(6)物相分析结果表明：稳定处理后的污染土壤新增了CaAl2Si2O8·4H20(斜方钙沸石)、Ca3Fe4+3(AsO4)4(OH)8·3H2O(：菱砷铁矿)、Fe2(AsO4)(SO4)OH · 5H2O(砷铁矾矿)、(Al,Fe+3)3AsO4(OH)8·5H2O(砷铁铝矿)四种矿物,稳定处理能促使土壤中的砷向矿物态砷转化。(7)模拟酸雨实验表明：①稳定处理土壤砷的淋出浓度随着淋洗时间延长维持在0.88mg·L-1～1.01 mg·L-1之间,远低于污染土壤中砷的淋出浓度17.79 mg.L-1～7.31mg·L-,稳定处理可以有效控制砷的溶出。②稳定处理土壤中砷的总量降低为9.63%,远低于污染原土的28.93%,主要由于稳定处理使土壤中的砷生成难溶性铁型砷和钙型砷,同时添加的菌渣增加了土壤缓冲能力,从而有效抵抗酸雨的冲刷。