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本研究通过对河南省焦作市大马煤矿煤矸山周边土壤进行野外采样检测,对比分析煤矸山周边土壤重金属污染程度和空间分布特征。同时对试验区周边植物对重金属污染因子的吸收累积和转运特性进行研究,筛选耐性植物。并结合土培模拟试验研究不同浓度重金属对植物生长和重金属吸收迁移等方面的影响,从多方面分析植物对重金属的抗逆能力,为植物修复煤矸山重金属污染提供理论和实践依据。主要研究结果归纳如下:(1)煤矸山周围土壤中Zn、Cu、Pb、Cr含量高低表现为:Zn>Pb>Cr>Cu。以国家土壤(重金属)质量二级标准为背景值得部分样区伴有轻度Cu污染,Cr和Pb在各样区中均处于安全范围内,但是Zn污染普遍且明显。虽然调查区土壤重金属含量在空间上存在差异并且由于Zn的毒性系数小以致其处于轻微潜在风险,但大面积的土壤Zn污染程度已不容忽视。(2)所采植物隶属10科,15属。在所调查的木本植物中Zn含量>Cr含量>Cu含量>Pb含量。臭椿、榆树、构树、垂柳可以作为Cu、Zn、Cr单污染或复合污染的优选木本植物。花椒、杠柳可修复Cu、Cr污染。毛白杨可修复重金属Cu单污染。这7种木本植物对Pb修复能力均较弱(BF≤0.2)。所调查草本植物的地上部分对四种重金属含量表现为Zn>Cr>Cu>Pb,草本植物地下部分为Zn>Cu>Cr>Pb。从富集系数和转运系数两方面综合分析,芦苇可作为修复Zn污染的优选草本植物。(3)在不同浓度的重金属Zn胁迫下,四种乔木树种随着胁迫浓度的增大和时间的增加,其受到的毒害作用越明显如叶片枯黄、整株苗木生长衰弱。在高浓度处理下,各树种地径和苗高的生长均受到抑制。(4)除构树外,其他三种乔木树种的根茎叶中重金属Zn含量均随Zn胁迫浓度的增加而上升。构树在Zn浓度为2000mg·kg-1下根部和叶片中的Zn含量下降。榆树、臭椿植株的Zn含量在大多处理组均表现出根>叶>茎,仅有在2000mg·kg-1处理下表现出根>茎>叶。构树、垂柳根茎叶的Zn含量在不同胁迫浓度下均表现出根>叶>茎。(5)金属Zn主要积累在四种乔木树种的根部。不同的树种和胁迫浓度均可促使乔木树种茎和叶部积累重金属的能力表现较大的差异。在茎部分配率中臭椿分配率最高,为19%-36%。对四种树木转运重金属Zn的能力比较得出一般情况下其向叶片转运Zn的能力强于向茎部转运,但在高Zn(2000 mg·kg-1)胁迫下臭椿茎、榆树茎部转运能力强于叶片。(6)应用隶属函数法对四种树种的重金属Zn积累力进行评定可知,榆树积累重金属Zn的能力最强,构树第二,垂柳次之,臭椿最弱。