【目的】研究不同植物种植模式下根系效应在重金属修复中的效果，为矿山修复奠定理论基础。【方法】构建了基于改良剂的铅锌矿植物修复中试系统，设计CK组（纯矿渣对照）、S0组（改良矿渣对照），比较单一植物系统S栾（单一乔木栾树）、S夹（单一灌木夹竹桃）、S香（单一草本香根草）、S复（乔灌草复合）的铅锌矿修复效果。【结果】1）试验后，植物组与原矿渣对照组相比pH值提高了0.14～0.27，含水率、孔隙度、有机质、阳离子交换量分别提高了5.3%～9.8%、9.6%～11.8%、102.5%～106.9%、54.2%～66.6%；蔗糖酶、脲酶活性分别提升了130.9%～680.2%、2.4%～8.6%；总氮、总磷、总钾含量分别提升了85.5%～115.6%、0.0%～22.5%、0.9%～10.5%。2）改良剂显著降低了系统中Zn流失量（P <0.05）；植物种植显著降低了Zn、Pb流失量（P <0.05），其中，S复处理中Pb、Zn流失量最低；相比S0,S植物组中重金属Pb、Zn酸可提取态、可还原态组分含量均下降，S栾、S夹、S香、S复残渣态Pb分别提升了6.5%、5.4%、11.8%、6.4%，残渣态Zn分别提升了4.0%、3.4%、7.9%、2.1%。3）不同组别间细菌门水平差异不大，主要优势菌种有变形菌门Proteobacteria、拟杆菌门Bacteroidota、酸杆菌门Acidobacteriota等。门水平下主要优势真菌包括子囊菌门Ascomycota、担子菌门Basidiomycota、接合菌门Zygomycota等。【结论】改良剂改善了矿渣的土壤结构，提升了矿渣的土壤肥力，为植物生长提供了有利条件。改良剂和植物种植改变了土壤Pb、Zn的赋存形态，残渣态含量升高，S复重金属流失量最低。植物种植模式对细菌、真菌物种丰度存在影响，改良剂的添加降低了基质中真菌的物种丰富度，而植物的生长又在一定程度上提升了真菌的物种丰富度。

【目的】丛枝菌根真菌（AMF）作为大多数植物的共生真菌，对植物富集重金属和提高植物耐受性具有积极作用，本研究通过分析丛枝菌根真菌的孢子数和侵染率对不同矿渣处理模式的土壤相关指标、植物生长指标、根系形态、土壤重金属流失量的差异性和相关性变化，揭示AMF对4种处理模式生态拦截效果的影响。【方法】以栾树为主要供试植物，设计4个处理组：CK（100%矿渣）、K0（90%矿渣+5%蘑菇渣+5%CaCO₃）、S（栾树）、CP（栾树+夹竹桃+香根草），通过模拟矿山玻璃装置系统进行实验。【结果】1)4种矿渣处理模式的AMF土壤孢子密度CP>S>K0>CK，4种矿渣处理模式的土壤孔隙度、含水率、有机质含量变化趋势与孢子数变化趋势一致。脲酶、磷酸酶随着改良剂的增加和植物的种植而增加，与孢子数正相关，过氧化氢酶总体呈现出CK>K0>CP>S组的规律，且差异性显著，与4个处理组AMF孢子数呈现负相关。2)S组与CP组株高、生物量差异明显，S组AMF与植物生物量显著相关，复合种植后，AMF与植物株高、地上生物量和总生物量显著相关与地下生物量极显著相关，植物根系形态提升明显。3)Pb流失量呈现出CK>K0>S>CP的规律，与AMF孢子数负相关，添加改良剂后，土壤Pb流失量大幅度降低。栽种栾树后，土壤流失量逐渐趋于稳定，Zn流失量呈现出K0>CK>S>CP的规律，添加改良剂后，孢子数增加，Zn流失量高于空白组，种植栾树，AMF提升明显，Zn流失量显著减少，稳定性增加。【结论】AMF对土壤的酸碱度具有调节作用，同时AMF对植物的生长与发育存在一定的正向促进作用。植物复合种植根系更复杂，更能促进AMF的生长和传播以及增加植物之间的养分和水分共享，还能够渗透入土壤深层影响Pb和Zn元素的迁移和转化。植物Zn、Pb含量主要集中在根系部分，AMF与流入植物的Zn、Pb金属相关性主要体现在茎叶上。地下部分AMF对Zn元素的影响显著，在栾树生长阶段AMF作用主要体现在是提高Zn的迁移与转化，以及将其转运至地上茎叶部分，但该作用对于Pb元素的影响效果不明显。

针对铅锌矿渣物理结构差、毒性高、植物成活率低的问题,研究了湖南郴州资兴铅锌矿渣在泥炭土改良下的植物修复效果。以泡桐Paulownia fortunei、夹竹桃Nerium oleander和苎麻Boehmeria nivea为材料,在不同泥炭土浓度(梯度为:CK:0、A1:10%、A2:20%、A3:30%)改良铅锌渣下进行盆栽实验,测定了植物根、茎、叶生物量,根系构型指标、植物与矿渣铅锌含量、矿渣根际土壤pH值、有机质(OM)。研究结果如下:1)随改良剂浓度的增加,3种植物总生物量增量均呈现改良A3> A2> A1> CK的增长趋势,但各部位生物量增长有差异。2)3种植物总根长、根表面积、根体积和根尖都随改良剂浓度增加而增加显著(P 主根>茎>叶的分布规律,其中0 夹竹桃>苎麻,Zn减少量排序苎麻>泡桐>夹竹桃。4)随着处理浓度增加,土壤有机质(OM)增加显著, pH降低显著(P 泡桐>夹竹桃,pH值增加排序:夹竹桃>泡桐>苎麻。5)从细根生长和土壤性质相关性来看,泡桐细根根长、体积、表面积、苎麻细根表面积都和根际OM相关性显著,泡桐细根体积、表面积、夹竹桃体积及根尖数和根际pH负相关显著,其他相关性强但不显著。6)3种植物Pb、Zn总累积量基本随着改良处理浓度增加而增加,但植物转移量系数有差异,泡桐和苎麻转移量系数总体上随改良处理浓度增加而增加,而夹竹桃转移量最优的处理为10%泥炭土。

采集并测定东江湖典型铅锌渣堆场优势植物及其根系土壤重金属含量,研究了植物对重金属富集和转运的能力。结果表明:1)臭牡丹、盐肤木、马尾松、芒萁、木姜子、枫树、桂花树、木荷和红叶石楠等9种优势植物体内重金属Pb、Cd和As含量均高于一般植物中重金属元素的正常含量(Pb 0.1～41.7 mg/kg,As

近年来，木本植物因生物量大、根系发达等特点，被广泛应用于重金属尾矿修复。其中，夹竹桃、栾树、泡桐等品种在铅锌胁迫下，表现出较好的抗性和富集效果。但其对矿渣根际环境的具体影响尚有待明确。本研究取湖南省郴州市某铅锌矿区的矿渣为实验基质，以100%矿渣（CK组）和90%矿渣+5%蘑菇渣+5%碳酸钙（S0组）为对照组；S0组基础上分别种植夹竹桃、栾树、泡桐（S1组）为实验组。通过比较基质的理化性质、有效态Pb和Zn、挥发性有机物、微生物群落结构等指标差异，探究木本耐性植物在铅锌胁迫下的根际环境响应机制。研究结果表明：改良条件下，三种植物能通过基质pH、有机质含量、阳离子交换量、速效氮和有效磷等指标，调节矿渣基质酸碱平衡，从而提高基质持水保肥力。有效态Pb、Zn含量分别下降了16.29%～36.50%和24.50%～47.33%。此外，酯类和酚类等有机化合物种类丰度增加。变形菌门的相对丰度减少，拟杆菌门、放线菌门、慢生根瘤菌属相对丰度增加。综上，改良条件下种植木本植物，改变了基质的理化性质、有机物丰度种类、微生物群落结构，显著降低了矿渣Pb和Zn的生物有效性。

以锰矿渣为基质开展了植物修复中试试验,测定对比了有机菌肥处理下不同植物群落模式配置中基质重金属浓度和其他理化性质的差异,同时利用Illumina Miseq平台对各处理基质样本中菌群的16S rRNA基因V4区域进行测序,分析了细菌群落结构及多样性的变化。试验结果表明施用有机菌肥能显著降低了土壤重金属活度,改善了根际微生态环境。基因测序分析中共检测到了150 703个有效序列,基质样本中的微生物隶属34个门类和81个纲类,变形菌为优势菌群。有机菌肥的应用显著改变了基质中微生物的组成、结构与相对丰度,丰富了菌群多样性。总体上,有机菌肥对细菌群落结构的影响要大于植物群落模式的影响。RDA分析显示,决定基质细菌分布的关键环境因子是其Mn离子含量。

以30个红麻和黄麻品种为材料,在不同改良处理(对照,100%矿渣+少量磷肥;改良一,90%矿渣+10%泥炭土+少量磷肥;改良二,80%矿渣+20%泥炭土+少量磷肥)下进行室外盆栽试验,测定了植物存活情况、生物量和植物各部位Pb、Zn含量及其积累总量,并根据植物Pb、Zn积累总量对30种红麻和黄麻进行聚类分析。结果表明:(1)30个品种中有25个品种可成活。(2)在对照处理下,25个红麻和黄麻品种的地上部、地下部生物量平均值为3.453 g和1.243 g;而在改良一处理下,其地上部、地下部生物量平均值为5.702 g和2.297 g;改良二处理下,地上部、地下部生物量平均值为9.271 g和3.210 g。(3)红麻和黄麻品种对Pb、Zn都具有一定的吸附能力,且地下部含量均大于地上部含量。除地上部Zn含量,红麻和黄麻重金属含量呈现对照组>改良组的趋势。(4)红麻和黄麻Pb平均积累总量分别为对照组3.18 mg、改良一4.06 mg、改良二4.75 mg;Zn平均积累总量分别为对照组2.43 mg、改良一3.80 mg、改良二5.80 mg。(5)红麻和黄麻的生物量、重金属含量、重金属积累总量受其品种(P<0.01)、泥炭土添加量(P<0.01)及两者交互作用(P<0.01)的显著影响。根据聚类分析和方差验证,可以将30个品种红麻和黄麻分为Pb、Zn高积累型和低积累型两类。

【目的】研究乡土树种苦楝Melia azedarach在铅锌矿渣污染胁迫下的光合-CO_2响应过程，了解乡土树种在铅锌矿渣污染下生长适应潜力。【方法】设置对照（100%土壤）和铅锌矿渣按质量比添加的3种处理（10%矿渣+90%土壤、25%矿渣+75%土壤、50%矿渣+50%土壤），栽植苦楝一年后，测定并采用叶子飘的直角双曲线修正模型和FvCB生化模型模拟铅锌矿渣污染胁迫下苦楝光合-CO_2响应过程。【结果】铅锌矿渣处理对苦楝叶片CO_2响应过程影响显著，直角双曲线修正模型模拟发现铅锌矿渣的处理导致苦楝叶片初始羧化效率（CE_0）、最大净光合速率（P_(nmax)）、CO_2饱和点（C_(isat)）均显著下降，CO_2补偿点（C_(ic)）显著升高，且随矿渣处理水平的提高和时间的延长，影响程度逐渐增大。铅锌矿渣污染胁迫下苦楝叶片光合速率的下降主要由非气孔限制因素导致。FvCB模型模拟发现铅锌矿渣的处理导致苦楝叶片最大羧化效率（V_(cmax)）、最大电子传递速率（J_(max)）、磷酸丙糖转运速率（T_p）和叶肉细胞导度（g_m）显著下降，生化限制在苦楝叶片光合作用的下降中起到主导作用，铅锌胁迫抑制了Rubisco酶活性，特别是RuBP再生过程，使得苦楝碳同化能力受阻，相对生长率显著下降。直角双曲线修正模型相对直角双曲线和Michaelis-Menten模型拟合铅锌矿渣污染胁迫下的苦楝光合-CO_2响应过程，决定系数高，适用性强。【结论】铅锌矿渣的处理对苦楝CO_2响应过程产生了显著的影响，矿渣处理水平越高，时间越长，影响越严重。非气孔限制是导致苦楝叶片光合速率下降的主要原因，定量分析表明铅锌胁迫苦楝光合作用的降低主要归因于Rubisco酶活性下降，特别是RuBP再生过程受阻，造成碳同化过程出现障碍，气孔导度和叶肉导度对光合下降的也有一定的作用。最终苦楝的相对生长速率显著降低。本研究结果有望为重金属胁迫作用影响植物生长发育过程提供科学依据。

【目的】探讨铅锌矿污染地区不同林木根际土中丛枝菌根真菌(AMF)及球囊霉素(GRSP)与土壤因子的关系及其在生态恢复中的作用。【方法】在陕西凤县铅硐山铅锌矿区,采集7种不同林木的根系和根际土壤,测定根系AMF侵染率、AMF孢子密度、球囊霉素含量、土壤养分含量及土壤酶活性,研究不同林木根际AMF侵染率、孢子密度和球囊霉素与土壤因子之间的关系。【结果】AMF侵染率和孢子密度在不同林木根际土中差异显著,平均侵染率为44.64%,孢子密度平均2.34个/g,AMF侵染率和孢子密度无显著相关性。总球囊霉素(T-GRSP)含量与速效磷和速效钾含量呈极显著正相关(P<0.01),与土壤阳离子交换量(CEC)...

采用盆栽试验,研究了不同铅锌尾矿渣掺比基质对湘蓖1号的生长发育、重金属的累积和迁移特性及对矿质元素吸收的影响。结果表明:一定比例的铅锌尾矿渣基质可促进蓖麻对N、P、Mg的吸收积累;尾矿中Pb、Zn对矿质元素K、Ca吸收的交互作用大于N、P和Mg,尾矿比例增加可极大的促进蓖麻对Ca、K的吸收,植株不同器官对Ca、K的吸收迁移特点均显示出相似的规律;基质中重金属的含量是影响蓖麻各部分重金属含量的主要因素之一,生殖生长阶段,4种重金属在蓖麻体内的积累能力为Zn>Pb>Cu>Cd,不同器官中的含量迁移分配规律为根

本文通过野外采样分析法,对四川省汉源县普陀山铅锌矿区优势植物的铅、锌富集特性进行研究。结果发现,本研究区中优势植物隶属5科7种,均为草本植物。细叶芨芨草、狗牙根、野草莓、川滇茜草、指叶凤尾蕨和蜈蚣草等6种优势植物地上部分的铅含量在8.99~49.81 mg.kg-1,锌含量在55.86~72.36 mg.kg-1。小鳞苔草对铅、锌积累量达最大,其地上部分对铅和锌平均含量分别为358.47和76.33 mg.kg-1,对铅、锌转运系数分别为1.39和0.93,铅、锌生物富集系数分别为11.79和1.78。因此小鳞苔草是一种铅富集植物,可望作为铅锌矿区植物修复的一种新材料。

采用优化的BCR连续萃取方案对湖南永州铅锌矿尾渣土壤中Pb,Zn,Cu,Cd进行形态分析,并利用Lars Hakanson潜在生态危害指数法对4种重金属的生态危害进行了评价.结果表明:永州铅锌矿尾渣土壤中Pb,Zn,Cu,Cd等4种重金属的含量分别为6 884.1,2 948.31,547.85,105.88 mg/kg,达到严重污染程度,从高到低为:Cd,Pb,Cu,Zn.矿区土壤中的重金属易形成稳定的化合物或牢固存在于粘土矿物晶格中,酸溶解态或其他自由形式的金属含量低,不利于植物修复技术的实施,但可采用化学方法进行修复.

通过萌发实验的方法对兰坪铅锌矿区３种尾矿恢复初期的植物群落（以下简称恢复群落，包括魁蒿群落、马桑灌丛、草地早熟禾人工草地）和１种对照群落（云南松林）土壤种子库的季节变化进行比较研究，结果显示：各群落雨季末期土壤种子库储量均高于旱季末期，其中，３种恢复群落种子库储量季节变化显著（ｐ０．０５）；各群落雨季末期土壤种子库物种多样性均高于旱季末期，３种恢复群落物种多样性均低于相应对照群落；各群落土壤种子的垂直分布均为上层＞中层＞下层；各群落土壤种子库优势种季节变化均较大，一些优势种仅出现于雨季末期或旱季末期；３种恢复群落２个季节土壤种子库的相似性指数高于对照群．．．

运用多层次模糊综合法对湘鄂西地区铅锌矿开发利用的现实基础和发展态势进行评价。其基本过程是首先构建铅锌矿可持续发展指标体系结构图,再构造各层次判断矩阵,并进行一致性检验,求出各因素的权重并得出层次单、总排序结果。在利用模糊数学方法进行综合评价时,首先确定评判因素集,将可持续发展水平分为强、中级、初级、过渡、传统五个等级,然后确定定性、定量指标的隶属度矩阵,再根据分层模糊结果,以最大隶属度为原则,确定最终综合评价值,得出湘鄂西地区铅锌矿的可持续发展水平为"过渡"。最后根据研究结论,提出相关政策建议:加强环境保护,注重尾矿和废旧铅锌的回收;加大科技投入,提高资源综合利用水平;加大结构调整力度,加强勘...

以辣椒的根际菌群为研究对象,通过纯培养的正交试验对比分析有机菌肥改良前后根际菌群去除铅锌能力及特性的差异,同时利用Illumina Miseq平台对根际菌群的16S rRNA基因V4区域进行测序,分析细菌群落结构及多样性的变化。结果表明:施用有机菌肥提高了可培养根际菌群去除铅、锌的能力,去除率增量最大分别可达40.2%、12.7%。同时,菌群去除铅的最佳培养条件发生了改变,铅锌浓度和培养基类型对铅去除率影响的显著性有所提高。有机菌肥对锌去除率的影响在试验分析中体现不明显。培养基种类是影响菌群去除铅锌的最主