巯基接枝坡缕石SGP是农业农村部环境保护科研监测所研发的新型高效的钝化剂。广泛的田间试验证实了其对土壤镉污染显著的钝化修复效应，但其钝化作用机理尚不清楚。

该研究重点关注SGP钝化剂中的关键基团巯基，设计合成了三种巯基负载量的SGP钝化剂，通过X射线衍射、²⁹Si固体核磁共振、差示扫描量热、电位滴定和zeta电位等分析方法证实：不同负载量的巯基接枝功能化均未显著改变坡缕石的自身结构。溶液吸附Cd²⁺的化学动力学、热力学以及吸附前后样品的X射线光电子能谱分析可以显著区分巯基负载量引起的SGP吸附性能差异。在土壤培养试验中，SGP对碱性土壤中有效镉表现出快速而显著的钝化作用，土壤有效镉含量降低28.40%~87.78%。在河南某镉超标农田开展的田间示范中，SGP可以使小麦籽粒镉含量降低21.95%~80.19%，其最小值可满足国家食品安全标准GB2762—2017要求。以土壤有效镉含量、小麦籽粒镉含量计算的SGP钝化效率与总巯基之间的量效关系曲线可由Michaelis-Menten方程拟合，表明巯基是SGP发挥钝化作用的关键位点，添加到土壤中的巯基总量而非SGP钝化剂总量决定了土壤镉生物有效性的降低幅度。

该研究确定的“剂量-效应”关系将为SGP在受污染耕地安全利用中的精准修复提供理论支持。

该成果以题为“Sulfhydryl grafted palygorskite amendment with varying loading rates: Characteristic differences and dose-effect relationship for immobilizing soil Cd”发表于《Science of the Total Environment》。农业农村部环境保护科研监测所硕士研究生杨慧敏为第一作者，梁学峰副研究员为通讯作者。该项工作得到了中国农业科学院科技创新工程和农业农村部环境保护科研监测所基础前沿任务等项目的资助。