中文摘要：

含砷尾矿污染环境，导致经济与健康损失，目前尚无经济有效的治理方法，而利用超富集植物修复砷污染土壤则具有巨大的潜力。砷的生物有效性是制定土壤砷污染诊断、评价与修复标准的科学依据，但以往对砷的生物有效性的研究仍处于模糊和不确定的状态。本项目选用砷超富集植物蜈蚣草及含砷尾矿作为供试材料，采用根箱实验、高分辨率根际土壤取样技术及国际上最新的薄层凝胶扩散技术（DGT）研究蜈蚣草根系活化尾矿中砷的规律，重点研究根系产生的水溶性有机质与尾矿中铁锰氧化物竞争吸附砷的行为，尾矿中砷的生物有效性与蜈蚣草吸收富集砷的关系，从而深入揭示蜈蚣草超量吸收富集砷的机理，为砷污染的植物修复应用提供理论基础。

结论摘要：

含砷尾砂大量占用土地，并污染环境。蜈蚣草是一种砷的超富集植物，研究其根系对土壤砷的活化及其与吸收富集砷之间的关系对于揭示植物超量富集砷的机理及植物修复实践具有理论与现实意义。本研究采用根箱实验、土壤溶液即时提取分析、砷形态分析法，研究了几种蕨类植物根际行为与其吸收富集砷的关系。砷超富集植物蜈蚣草根系具有升高根际土壤溶液pH的作用，从而有利于蜈蚣草根系吸收砷；蜈蚣草生长的尾砂和人工添加砷的土壤中，其根际土壤溶液砷主要以五价砷形态存在；三价砷分别占总砷的0.24－6.23％和4.12－26.52％。蜈蚣草根际溶液存在显著的砷和氮"亏损"现象，表明蜈蚣草吸收砷与氮营养类似。蜈蚣草根际土壤溶液磷含量显著高于非根际，指示砷磷在蜈蚣草吸收过程中存在竞争作用。蜈蚣草根际土壤溶液DOC含量显著高于非根际，也显著高于其他植物根际和非根际溶液，显示DOC在蜈蚣草根系吸收富集砷中起着重要作用。尽管人工添加砷处理的土壤有效态砷"库"较大，占总砷的55.5－75.9％，凤尾蕨科的蜈蚣草和大叶井口边草根际可交换态砷量仍显著低于相应的非根际土壤，而其他植物则没有这种差异，表明超富集植物根系对土壤砷较强的吸收能力。