锦州湾沿岸聚集大量冶金、化工、造船等大中型企业,因其排放大量含有Pb、Zn、As、Hg等重金属的工业废弃物未能得到有效治理,导致锦州湾近海及表层沉积物中重金属污染十分严重。植物修复作为一种新兴高效和绿色友好型的生物修复技术逐渐成为重金属污染土壤治理修复研究的热点。而湿地植物由于其自身根系较为发达,且对重金属离子在植物体内迁移具有一定的影响,因此利用湿地植物对沉积物中的重金属进行修复研究具有实际意义。本文选取水葱、芦苇、香蒲、溪荪等10种湿地植物采用温室模拟实验,根据植物对重金属的富集和转运能力,以及植物对野外实际环境的耐受能力,筛选出水葱、芦苇和香蒲3种植物进行野外种植试验。野外试验结果表明:植物根部重金属含量显著大于茎叶部;在重金属胁迫下,水葱生物量显著增加,耐受性最好,其次为芦苇,香蒲耐受性一般。芦苇对Cd、Cr、Ni、Pb、As、Hg的富集能力较强,水葱和香蒲分别对Cr、Ni、Hg和Cr、Ni、As的富集能力较强,但3种植物对8种重金属转运系数均小于0.5,迁移转运能力较差,较难将重金属从根部迁移到茎叶中。植物根际沉积物中重金属含量与未种植物沉积物相比显著降低,其中芦苇下降最为显著,富集效果最好。通过对种植方式、水分条件、环境温度等影响因素的研究发现:对多数重金属而言当种植密度间距为10cm时富集效果较好,间距为30cm时较差。水分条件对Cu和Ni的修复影响不大,但对Cd、Pb等重金属而言,干湿交替时富集效果更好;当温度保持在25℃时,植物富集重金属量显著大于温度为15℃时,3种植物之间变化趋势大致相同。通过研究重金属胁迫对植物根系形态和根际土壤微生物群落的影响发现:在植物富集重金属的过程中,部分沉积物吸附到植物根系中,但对根系生长无明显影响。种植植物时,根际土壤微生物群落多样性显著增加,其中水葱物种丰富度最大。同时在种植植物组中,变形菌门、放线菌们、拟杆菌门、绿弯菌门为优势菌门。其中植物生长对变形菌门具有一定的活化作用,对放线菌门和恐球菌-栖热菌具有一定的抑制作用。本研究针对锦州湾五里河口表层沉积物重金属严重超标问题,开展对典型湿地植物吸收和富集沉积物中重金属能力的研究,探明不同种类重金属在植物不同部位的富集迁移特征,优化了湿地植物的生长条件,为合理利用湿地植物修复技术提供了理论和技术支持。