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由于工业的快速发展、农业化肥的过量使用以及人类活动的介入,农业土壤重金属污染日益严重,导致农产品质量安全风险超标,给人体健康带来极大危害。化学钝化修复技术具有修复速度快,操作简单,经济成本低等优点,是目前重金属污染土壤修复研究的热点之一。钝化材料筛选是土壤钝化修复技术的重要环节,而目前对于钝化材料的筛选方式主要为大田试验验证,其年际时间长,且受大田环境因子变化影响大,人力物力的消耗高,数据可靠性不足。本研究提出了一种基于DGT技术室内模拟与盆栽实验验证相结合的技术方案,建立了一套便捷高效、成本低廉、性能可靠并可批量筛选重金属钝化材料的方法。主要研究结果如下:1.Cd在LDH-DGT扩散相中的扩散系数为5.66E-06cm2/s,且基本不受pH及离子强度的影响。研究结果表明,结合相对Cd具有较高的吸附容量,吸附速率快,适应较广的pH范围和离子强度范围,在1mol/L硝酸下全效解离等特点,可满足梯度扩散薄膜技术理论假设,适应本实验中对于钝化材料筛选的需求。2.梯度扩散薄膜技术可以有效指示不同处理下重金属有效态Cd的变化及差异性,对比实验结果表明,两种实验土壤中,巯基改性坡缕石和蚕沙对Cd的钝化效果均最优。Zn-Fe-LDH和碳酸钙次之,猪粪和生物炭效果最弱,且后4种材料在两种不同土壤中的钝化效果也有一定的差异。综合对比评估参数,优先选择3项指标作为优良钝化剂的初评指标,即CDGT<5μg/L,钝化速率>50%,钝化持续时间>90天。基于梯度扩散薄膜技术计算重金属钝化过程中动力学参数、有效态总量及离子态和易解离络合态组分之间的变化。结果表明:DGT技术不仅能反映钝化过程Cd有效态的变化,还可表征重金属钝化过程的有效态不同组分间的变化,这有利于更全面了解钝化材料施入土壤后钝化过程的差异性。综合实验结果分析表明,CDGT变化趋势与重金属有效态总量的变化有很好的异同性。3.不同钝化剂处理下土壤中稻米Cd含量变化态势和室内钝化试验数据分析结果较为一致,含Fe的钝化材料会改变水稻根系微生态环境,检测参数中增加CDGT-Fe这一指标,可有效表征Fe对稻米富集Cd的影响。综上所述:以DGT技术为核心,采用室内模拟实验辅以盆栽验证实验,可有效批量筛选重金属钝化材料,从而避免大田实验的弊端,提升钝化材料筛选的效能。