工业化进程的加剧和不规范的采矿、冶炼活动导致的土壤重金属污染问题已引起国内外广泛关注,典型矿区土壤的重金属污染问题尤为突出。针对矿区复合重金属污染土壤的修复与治理仍是当前亟需解决的一大难题。因此,寻求绿色高效的土壤修复方法对矿区土壤进行修复治理具有重要的现实意义。nZVI-生物炭复合材料（NBCs）具有高还原性、高反应性以及丰富的比表面积等优点,对土壤重金属有良好的钝化效果。但NBCs为粉末状的细微颗粒,应用于土壤中后易随水迁移、流失和被氧化,可能具有一定的环境风险。因此,如何在保持NBCs高吸附性能的同时,研发低成本、高效率且环境友好的重金属钝化剂以修复污染土壤迫在眉睫。本研究利用海藻酸钙包埋法和液相还原法将n ZVI-玉米秸秆生物炭和n ZVI-水稻秸秆生物炭制备成海藻酸钙-n ZVI-生物炭复合材料（CANBCs）,用于喀斯特典型矿区复合污染土壤中Pb、Zn和Cd的钝化机制研究。采用Zeta电位、SEM-EDS、XRD、FTIR和XPS等表征手段对CANBCs的理化性质进行了分析。通过吸附实验探讨了CANBCs对Pb2+、Zn2+和Cd2+的吸附性能,并结合吸附动力学、热力学和位点能量分析对Pb2+、Zn2+和Cd2+吸附机理进行了分析。通过土柱淋滤实验研究了CANBCs不同添加比例（0 wt%、0.03 wt%、0.3 wt%、0.6 wt%和0.9 wt%）对土壤中Pb、Zn和Cd的钝化效果及机制,并通过玉米盆栽实验对Pb、Zn和Cd的生物有效性进行了研究。主要研究结果如下:1)CANBCs理化性质的表征结果表明,海藻酸钙包覆后的NBCs由分散的微小颗粒变为表面呈褶皱且多孔的球状。NBCs和CANBCs呈碱性,均具有较高的CEC。FTIR结果表明CANBCs表面含有丰富的官能团,Fe-O的存在证明n ZVI成功负载到CANBCs表面。XRD和XPS表征结果表明,CANBCs通过共沉淀以及表面络合作用成功将Pb2+、Zn2+和Cd2+吸附在其表面。2)300℃的热解温度以及5 wt%的nZVI负载比制备的CANBCs在投加量为2.5 g/L、p H=5.0～6.0的条件下对水溶液中Pb2+、Zn2+和Cd2+的吸附效果最佳,CANBCs吸附Pb2+的过程不受其他阳离子影响。CANBCs对Pb2+、Zn2+和Cd2+的吸附过程以化学吸附为主,且吸附过程均为单层吸附。CANRC300对Pb2+、Zn2+和Cd2+的最大吸附量分别为247.99、71.77和47.27 mg/g。位点能量分析表明共沉淀和表面络合是CANBCs对Pb2+、Zn2+和Cd2+的主要吸附机理。3)土柱淋滤实验结果表明,CANBCs表现出较高的重金属钝化效果。添加比例为0.9 wt%的CANRC处理的土柱淋滤液中Pb、Zn和Cd的累积量分别降低了89.24%～93.89%、92.78%～93.62%和95.69%～96.45%。CANBCs的添加提高了土壤p H和EC,促进CANBCs通过共沉淀、离子交换等作用固定土壤中的Pb、Zn和Cd。此外,CANBCs表面的C=O、Ca-O和Fe-O等可以通过络合作用促进对Pb、Zn和Cd的钝化。4)玉米盆栽实验结果表明,0.9%CANRC300的处理显著增加了玉米植株的干重（19.31%～25.82%）、株高（24.07%～28.18%）、鲜重（23.38%～25.40%）以及叶绿素的含量（79.32%～125.38%）（P＜0.05）,促进了玉米的生长,抑制了玉米植株对土壤中Pb、Zn和Cd的吸收,同时降低了盆栽土壤中Pb、Zn和Cd的含量,促进Pb、Zn和Cd向更稳定形态的转化。