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金属矿石开采和冶炼往往会导致周围土壤因大气沉降、工业废水排放和污染事故等原因而导致污染，吉林省磐石镍矿开采和冶炼历史较长，为了探明矿区周围土壤镍污染情况，我们在前人研究的基础上，扩大了土壤样品采样区域，对重点污染区域进行了加密采样分析，初步分析了土壤镍的污染现状。在此基础上重点探讨了设施蔬菜种植土壤的污染情况，对其人体健康风险进行了初步的分析，并且初步研究了微生物菌剂对镍轻中度污染土壤的修复。主要结果如下：
(1)对磐石红旗岭镍矿区周围土壤采样调查分析，以冶炼厂为中心，向附近5km范围内采样，结果发现冶炼厂2-5km范围内，只有一个采样点超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618-2018)中的风险筛选值；冶炼厂1-2km范围内，有4个样品超标，其余46个未超标，但是污染分布的不均匀；冶炼厂0-1km范围内，土壤中镍含量最大值为1685.88mg/kg，是土壤镍风险筛选值的24.08倍，最小值为35.13mg/kg，污染分布也是不均匀、不平衡，存在明显的重污染区和轻中度污染区。
(2)针对污染严重的区域进行了加密采样，结果发现土壤镍含量的范围是104.01-1685.88mg/kg，均超过了土壤污染风险筛选值(GB15618-2018)，采样点土壤Ni单因子污染指数最高达24.08，10%为轻度污染，20%为中度污染，70%为重度污染。Ni的潜在生态危害指数范围在7.43-120.42之间，平均数为36.09，生态危害程度15%为较强。10%为中等，75%为轻微。
(3)矿区附近设施蔬菜生产基地土壤中镍污染主要以轻中度为主，生态危害程度为轻微。食用辣椒对人体具有潜在的健康风险，且对儿童造成的健康风险更大。蔬菜对镍的富集能力大小顺序为菠菜＞辣椒＞豆角＞大白菜＞韭菜＞生菜＞茼蒿＞芹菜＞小白菜＞油麦菜＞西红柿＞萝卜＞茄子＞油菜＞黄瓜。叶菜类蔬菜富集系数与土壤有机质含量呈极显著负相关，茄果类蔬菜富集系数与土壤pH值呈显著负相关。吉林省磐石镍矿区附近设施蔬菜生产基地土壤整体污染较轻，可种植大部分蔬菜，中等污染的土壤可种植低积累能力的蔬菜种类和品种，以及可根据所种植蔬菜的类型采取措施提高土壤pH或有机质含量来保障蔬菜安全生产。
(4)利用具有碳酸盐矿化功能的耐冷蜡样芽孢杆菌D2对镍污染土壤进行了修复研究，发现了耐冷蜡样芽孢杆菌D2单独施用、耐冷蜡样芽孢杆菌D2与尿素混合施用都可以使土壤中重金属有效态含量降低、土壤pH值提高并维持稳定，从而降低了蔬菜对镍的吸收。蜡样芽孢杆菌单独施用与未施用蜡样芽孢杆菌的CK相比，小白菜地上、地下部分的干生物量分别提高了36.22%和27.62%，小白菜地上部分与地下部分镍含量分别降低了16.43%和11.07%，菠菜地上、地下部分的干生物量分别提高了22.74%和16.52%，菠菜地上部分与地下部分镍含量分别降低了17.49和36.99%。与未修复土壤相比，小白菜、菠菜根际土壤的有效态镍含量分别降低了11.50%和22.67%，其中小白菜根际土壤中镍的可交换态含量占总量的比例下降了17.32%，菠菜根际土壤中镍的可交换态含量占总量的比例下降了24.12%，主要转化成了碳酸盐结合态，其他形态的比例没有明显变化。蜡样芽孢杆菌与尿素混合施用，与CK相比，小白菜地上、地下部分的干生物量分别提高了87.80%和32.79%，小白菜地上部分与地下部分镍含量分别降低了26.95%和47.54%，菠菜地上、地下部分的干生物量分别提高了43.13%和30.08%，菠菜地上部分与地下部分镍含量分别降低了33.46%和54.05%，小白菜、菠菜根际土壤有效态镍含量比对照土壤的有效态镍含量分别降低了15.42%和26.81%，小白菜根际土壤中镍的可交换态含量降低了19.27%、碳酸盐结合态含量提高了16.21%，菠菜根际土壤中镍的可交换态含量降低了27.31%、碳酸盐结合态含量提高了20.80%。
以上结果表明，吉林省磐石红旗岭镍矿附近土壤只有存在局部小范围的重污染，矿区附近大部分土壤没有受到污染，离矿区较近的区域以轻中度污染为主，大部分设施蔬菜种植土壤没有受到镍的污染，个别区域存在轻中度污染，利用碳酸盐矿化菌将交换态镍转化成碳酸盐结合态镍，降低土壤镍的有效态含量，从而降低植物中镍，可为矿区附近设施蔬菜种植提供理论依据和技术支持。
(1)对磐石红旗岭镍矿区周围土壤采样调查分析，以冶炼厂为中心，向附近5km范围内采样，结果发现冶炼厂2-5km范围内，只有一个采样点超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618-2018)中的风险筛选值；冶炼厂1-2km范围内，有4个样品超标，其余46个未超标，但是污染分布的不均匀；冶炼厂0-1km范围内，土壤中镍含量最大值为1685.88mg/kg，是土壤镍风险筛选值的24.08倍，最小值为35.13mg/kg，污染分布也是不均匀、不平衡，存在明显的重污染区和轻中度污染区。
(2)针对污染严重的区域进行了加密采样，结果发现土壤镍含量的范围是104.01-1685.88mg/kg，均超过了土壤污染风险筛选值(GB15618-2018)，采样点土壤Ni单因子污染指数最高达24.08，10%为轻度污染，20%为中度污染，70%为重度污染。Ni的潜在生态危害指数范围在7.43-120.42之间，平均数为36.09，生态危害程度15%为较强。10%为中等，75%为轻微。
(3)矿区附近设施蔬菜生产基地土壤中镍污染主要以轻中度为主，生态危害程度为轻微。食用辣椒对人体具有潜在的健康风险，且对儿童造成的健康风险更大。蔬菜对镍的富集能力大小顺序为菠菜＞辣椒＞豆角＞大白菜＞韭菜＞生菜＞茼蒿＞芹菜＞小白菜＞油麦菜＞西红柿＞萝卜＞茄子＞油菜＞黄瓜。叶菜类蔬菜富集系数与土壤有机质含量呈极显著负相关，茄果类蔬菜富集系数与土壤pH值呈显著负相关。吉林省磐石镍矿区附近设施蔬菜生产基地土壤整体污染较轻，可种植大部分蔬菜，中等污染的土壤可种植低积累能力的蔬菜种类和品种，以及可根据所种植蔬菜的类型采取措施提高土壤pH或有机质含量来保障蔬菜安全生产。
(4)利用具有碳酸盐矿化功能的耐冷蜡样芽孢杆菌D2对镍污染土壤进行了修复研究，发现了耐冷蜡样芽孢杆菌D2单独施用、耐冷蜡样芽孢杆菌D2与尿素混合施用都可以使土壤中重金属有效态含量降低、土壤pH值提高并维持稳定，从而降低了蔬菜对镍的吸收。蜡样芽孢杆菌单独施用与未施用蜡样芽孢杆菌的CK相比，小白菜地上、地下部分的干生物量分别提高了36.22%和27.62%，小白菜地上部分与地下部分镍含量分别降低了16.43%和11.07%，菠菜地上、地下部分的干生物量分别提高了22.74%和16.52%，菠菜地上部分与地下部分镍含量分别降低了17.49和36.99%。与未修复土壤相比，小白菜、菠菜根际土壤的有效态镍含量分别降低了11.50%和22.67%，其中小白菜根际土壤中镍的可交换态含量占总量的比例下降了17.32%，菠菜根际土壤中镍的可交换态含量占总量的比例下降了24.12%，主要转化成了碳酸盐结合态，其他形态的比例没有明显变化。蜡样芽孢杆菌与尿素混合施用，与CK相比，小白菜地上、地下部分的干生物量分别提高了87.80%和32.79%，小白菜地上部分与地下部分镍含量分别降低了26.95%和47.54%，菠菜地上、地下部分的干生物量分别提高了43.13%和30.08%，菠菜地上部分与地下部分镍含量分别降低了33.46%和54.05%，小白菜、菠菜根际土壤有效态镍含量比对照土壤的有效态镍含量分别降低了15.42%和26.81%，小白菜根际土壤中镍的可交换态含量降低了19.27%、碳酸盐结合态含量提高了16.21%，菠菜根际土壤中镍的可交换态含量降低了27.31%、碳酸盐结合态含量提高了20.80%。
以上结果表明，吉林省磐石红旗岭镍矿附近土壤只有存在局部小范围的重污染，矿区附近大部分土壤没有受到污染，离矿区较近的区域以轻中度污染为主，大部分设施蔬菜种植土壤没有受到镍的污染，个别区域存在轻中度污染，利用碳酸盐矿化菌将交换态镍转化成碳酸盐结合态镍，降低土壤镍的有效态含量，从而降低植物中镍，可为矿区附近设施蔬菜种植提供理论依据和技术支持。