重金属在土壤中无法自然降解，具有隐蔽性、滞后性、不可逆性和高生物毒性，并能通过食物链，对人类健康构成潜在危害。如何治理重金属污染土壤是我国面临的重要科学技术问题之一。一些重金属污染土壤治理技术（如机械分离、化学淋洗和电动修复等）成本高、操作复杂，破坏土壤结构和生物活性，甚至还会带来二次污染等，不适合大面积的重金属污染农田土壤修复。因此，研究低成本、操作简易、环境友好的重金属污染土壤修复技术显得尤为必要。　　本文以江西贵溪冶炼厂周边重金属Cu和Cd污染的农田土壤（植物无法生长）为对象，采用一次性添加磷灰石、石灰和木炭三种改良剂，联合黑麦草等进行连续四年田间原位修复试验，研究了重金属Cu和Cd在土壤-土壤溶液-植物系统中迁移转化，分析了改良剂联合植物对重金属污染土壤修复的持久性;通过研究改良剂修复一年和四年后的土壤对外源Cu和Cd的吸附解吸能力的差异，考察了随时间变化改良剂对土壤重金属稳定化效果的影响;研究了不同改良剂修复四年后对土壤干/湿团聚体的分布、Cu和Cd全量及有效态含量在湿团聚体的分布的规律。同时，分别从土壤酶活性、微生物数量（细菌、真菌和放线菌）、微生物群落功能多样性和细菌结构多样性等方面对改良剂修复四年后的土壤生物学性质进行评价。主要结果如下:　　(1)考察了改良剂添加污染土壤后，对植物生长及Cu和Cd富集的影响。发现第一年黑麦草生物量及对铜和镉的富集量表现为:石灰＞木炭＞磷灰石，次年表现为:磷灰石＞石灰＞木炭;第三年金黄狗尾草生物量及对铜和镉的富集量表现为:磷灰石＞石灰＞木炭。研究了土壤溶液和土壤（CaCl2提取态、离子交换态）Cu和Cd有效活性的变化，发现改良剂的添加显著降低了土壤中CaCl2提取态和离子交换态Cu和Cd含量以及土壤溶液中Cu和Cd含量，且均表现为:磷灰石＜石灰＜木炭＜对照，但稳定化效果均随着时间推移而降低。与石灰和木炭相比，磷灰石联合植物修复重金属污染土壤具有更好的持久性。　　(2)通过向修复后的土壤中添加外源Cu和Cd，研究了三种改良剂修复一年和四年后的土壤对Cu和Cd的吸附解吸能力的变化。结果表明改良剂处理提高了土壤对Cu和Cd的吸附能力，均表现为:磷灰石＞石灰＞木炭＞对照，但四年后四种处理土壤对Cu和Cd吸附能力均有一定程度地下降。研究了三种解吸剂对土壤Cu和Cd的解吸能力，发现其解吸能力均表现为:NaNO3＜ CaCl2＜ MgCl2。另外，进一步研究了解吸后的土壤对Cu和Cd的阻留能力，得出其阻留能力大小表现为:磷灰石＞石灰＞木炭＞对照，这可能是导致改良剂处理后表层土壤重金属含量高于对照的主要原因。　　(3)考察了改良剂处理四年后土壤团聚体的分布特点，发现土壤干团聚体主要集中在＞10mm，湿团聚体主要集中在＞2 mm和0.25-2 mm，且改良剂处理改善了土壤物理结构，提高了土壤团聚体的水稳性。同时，研究了全量和有效态Cu和Cd在湿团聚体中的分布特点。发现在＜0.053 mm团聚体中Cu和Cd含量最高，其次分别为0.25-2 mm、＞2 mm和0.106-0.25 mm，在0.053-0.106 mm团聚体中Cu和Cd含量最低，且改良剂处理土壤各团聚体中Cu和Cd含量均较对照有一定程度地增加。在＞2 mm和0.25-2 mm团聚体中Cu和Cd的有效态含量最高，且改良剂处理土壤各团聚体中Cu和Cd有效态含量均低于对照处理，这可能是改良剂处理后表层土壤重金属有效态含量低于对照处理的原因。　　(4)考察了改良剂修复污染土壤四年后对土壤酶活性和微生物数量的影响。结果表明改良剂处理提高了土壤过氧化氢酶和脲酶活性及微生物量碳含量，但是对土壤酸性磷酸酶活性和微生物量氮影响较小。与对照相比，三种改良剂处理均分别提高了土壤细菌、真菌和放线菌的数量，均表现为:磷灰石＞石灰＞木炭。通过Biolog平板分析法和PCR-DGGE技术分别考察了改良剂修复后对土壤微生物功能多样性和细菌结构多样性的影响。发现改良剂修复后提高了土壤微生物群落平均吸光值(AWCD)以及Shannon和McIntosh指数，表明改良剂处理后提高了土壤微生物群落功能多样性。另外，改良剂处理后的土壤增加了土壤细菌优势群的数量，并增加了一些共有优势细菌群的数量，提高了土壤细菌结构多样性。