资源与环境是人类赖以生存、繁衍和发展的基本条件，资源短缺、环境污染和生态恶化越来越引起人们的普遍关注和重视，尤其是矿山开采和选冶带来的环境和生态问题已成为环境科学研究的一个重要领域。　　 本文以广东省河台金矿为研究区，运用地球化学、生物地球化学、环境化学的理论和技术方法，分析土壤-植物系统微量和稀土元素地球化学和生物地球化学特征，揭示微量和稀土元素在表生环境中积聚、释放、迁移规律和异常行为；运用地质累积指数法、内罗梅综合指数法和潜在生态危害指数法评价环境质量和生态风险，提出相应环境治理和生态恢复建议；从矿区宏观生态特征到微观植物生理指标探讨金矿生物效应和生态影响以及植物在金矿环境中的适应机制；采用毒理学方法，着重研究金矿环境对蚕豆早期生长发育、细胞有丝分裂、染色体畸变、微核的遗传学毒性效应。通过全面分析、讨论主要得到如下结论：　　 1、通过土壤-植物系统地球化学特征分析表明，金矿区土壤各层的微量和稀土元素存在元素分异现象，在表土层(A)和心土层(B)含量高于底土层(C)，土壤各剖面层中Au及Au的伴生元素As、Hg、Cu、Pb明显高于背景对照区和中国土壤背景值。金矿矿山植物体金含量比背景区高30倍以上，说明Au元素在植物体具有较强的积累效应，金矿植物稀土元素分配曲线异常反映出金矿地球化学环境。在金矿土壤-植物系统中轻、重稀土元素产生分馏，Ce和Eu产生分异现象，Eu在各系统中均出现不同程度的亏损。矿区土壤-植物微量和稀土元素地球化学特征是矿山物质在环境中迁移、富集和分异的结果；　　 2、金矿区生物地球化学特征表明，芒萁各部位微量和稀土元素分布规律分别是根＞叶＞茎，叶＞根＞茎；在马尾松中为根＞茎＞叶，根＞叶＞茎。元素生物转移系数和吸收系数表明马尾松对重金属的耐性强于芒萁，芒萁则表现出对重金属避性拒绝或限制重金属在其体内输送，可以利用植物对矿山环境的生存机制，选择生态恢复的特种植被。微量和稀土元素的生物转移系数和生物吸收系数在研究金矿土壤和植物关系时可作为重要的生物地球化学参数指标；　　 3、通过金矿区环境质量和生态危害评价表明，研究区污染程度和污染因子的组成判断比较一致，尾矿库、民采废弃地及矿体本身风化分解释放的有毒元素均进入土壤，对矿区环境存在持久的潜在危害性，其中尾矿坝污染程度高于其他采样点。研究区典型生态危害因子为Cu，其次为Co、Hg、As、Au;　　 4、通过金矿区生态特征和植物生理指标的分析表明，金矿区Au及其Au的伴生元素抑制叶绿素和类胡萝卜素的生物合成和光合作用，导致金矿区各植物叶绿素a、b及叶绿素总含量均比背景区植物低。相关性分析表明，土壤中微量和稀土元素与植物色素呈现显著负相关，生存环境的物质组成对植物色素的含量组成有显著影响，其中叶绿素a对环境的改变比较敏锐。色素中微量元素含量结果表明，金矿植物色素Au含量为0.097μg g-1，是背景区含量的2.43倍，丰度值的97倍，Ag、Cu、Hg、Mn、S在矿区植被色素中含量均高于背景区，其中Au的伴生元素Ag、Cu分别为背景区植物色素中含量的4倍和2倍；　　 5、通过细胞超微结构透射电镜分析表明，金矿区异常微量元素尤其重金属元素对植物细胞超微结构造成不可逆损伤。主要表现为高尔基体消失，线粒体脊膨胀、变形及空泡化，类囊体肿胀、基粒片层紊乱、消失和叶绿体解体，细胞核扭曲变形，核膜破损，染色质凝集和核质解体，甚至整个细胞死掉。细胞器中黑色电子致高密度体区别于酚类物质，确定组成为Au和Au伴生元素；　　 6、蚕豆根尖微核和染色体畸变试验结果表明，金矿区环境诱发高频率的蚕豆根尖微核率和不同类型的染色体畸变。有丝分裂各时期，均出现染色体断片、滞后染色体、染色体桥、染色体环、合胞体、染色体解螺旋异常，其中染色体断片在数量上占绝对优势。微核率随采样点金和金伴生元素的含量增加而上升。与背景区土壤相比较，金矿、民采废弃地、尾矿坝土壤所诱导的微核率分别是背景区的5倍、4倍和8倍，且出现双微核和多微核现象。河台金矿区金和金的伴生元素有明显的生物体致畸效应和遗传毒性。