近年来,随着科学技术的迅猛发展,稀土元素在各行各业中得到了广泛的应用,随之而来的环境问题日益突出。本研究以我国典型的北方稀土尾矿库区周边土壤、地下水及植物为研究对象,对其稀土元素总量、形态变化、各项理化指标、微生物等进行研究。首先,采用多元的统计分析方法确定稀土的分布特征,揭示稀土元素的分布与多环境因子的耦合作用机理。并结合MATLAB编程求解地下水运移扩散模型的方法确定尾矿库地下水中稀土元素的迁移能力。其次,制备微生物矿物源土壤修复改良剂,探究其对土壤稀土元素及重金属的作用性能。得出主要结论有,采样点与尾矿库的距离越近,土壤及地下水稀土元素含量越高,且均呈现轻稀土富集。土壤中镧和铈均以残渣态为主,优势菌群为放线菌门、变形菌门、绿弯菌门。地下水中颗粒物对稀土元素的吸附作用是极其重要的,优势菌群主要有放线菌门、变形杆菌、厚壁菌门、拟杆菌门等。在尾矿库建立50年里,纵向扩散范围距离尾矿库中心4 km。尾矿库周边植物对稀土元素具有富集作用,其中苦菜和碱蓬对稀土元素具有较高的富集能力。本研究制备的微生物矿物源土壤修复改良剂对重金属元素和稀土元素具有一定吸附作用,同时可以提高土壤肥力和作物品质。