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本研究针对目前我国土壤重金属Cr污染日趋严重的现实,对河南省典型Cr污染区—义马市某工业废渣堆积场周围的植被、土壤进行了全面的调查研究,了解该地土壤重金属污染现状并初步筛选出Cr富集植物,同时结合室内土培和水培试验,进一步筛选出适宜河南区域Cr污染地生存的树木,并研究了不同植物部位对Cr吸收积累规律及Cr在植物体内的亚细胞分布和化学形态,从而进一步了解了重金属Cr在植物细胞里的分布状况,为植物修复重金属污染地提供理论和实践依据。主要研究结果如下:(1)义马市Cr渣堆存场及周围区域主要受Cr、Pb、Cu、Zn4种重金属污染,不同重金属污染程度差异明显,依次是Cr﹥Pb﹥Cu﹥Zn,其中Cr为主要污染源。用综合污染指数法分析,结果表明:4个区域的污染程度从高到低为样区5(重污染)﹥样区1(重污染)﹥样区3(警戒)﹥样区4(安全)。该地工业废渣较多,虽经处理和管控,但周边已出现严重污染问题,亟需对废渣源及周围区域进行治理。(2)污染区处于植被演替初期至中期,特别是样区2,物种多样性低,物种种类和丰富度丧失严重。污染区共有植物60种,隶属24科,53属,还处植被恢复初期至中期阶段,基本为多年生、浅根、耐旱植物,属草本群落,禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)植物种类较多,其次是藜科(Chenopodiaceae)、茜草科(Rubiaceae)、卷柏科(Selaginellaceae)。其中菊科(Compositae)的艾蒿(Artemisia argyi H. Lév.&Vaniot),禾本科(Gramineae)的黄背草(Themeda japonica (Willd.) Tanaka)、狗尾草(Setaria viridis (L.) P.Beauv.)、矛叶荩草(Arthraxon lanceolatus (Roxb.) Hochst.),卷柏科(Selaginellaceae)的中华卷柏(Selaginellasinensis (Desv.) Spring)对Cr污染具有较强的适应能力。对照区(CK)内共出现植物31种隶属19科29属,是侧柏(Platycladus orientalis (L.) Franco)为主的人工林群落,处在群落演替后期,属森林群落。(3)污染区内9种植物Cr含量均高于对比区植物30倍以上,自然生长的植物中牧用芦苇(Phragmitesaustralis (Cav.) Trin. ex Steud.)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides (L.) Spreng.)、巴天酸模(Rumex patientiaL.)、艾蒿(Artemisia argyi H. Lév.&Vaniot),河南省常见乔木臭椿(Ailanthus altissima (Mill.) Swingle)是Cr污染区生态恢复极具潜力的物种。(4)随着土壤Cr浓度的提高,植物侧柏(Platycladus orientalis (L.) Franco)、刺槐(Robinia pseudoacaciaL.)、构树、君迁子(Diospyros lotus L.)、毛白杨(Populus tomentosa Carrière)的根、茎、叶Cr含量也相应升高,Cr主要积累在大多植物根部和韧皮部,Mn主要积累在植物的叶子上,Fe和Pb在植物各部位分布较均匀。(5)狼尾草各组分Cr含量的大小顺序是:细胞壁﹥细胞质﹥质体≈线粒体,狼尾草叶片各形态Cr含量大小顺序排列如下:F残﹥FHAc﹥FNacl≈FHcl﹥F乙醇≈F水。