1绪论 1
1.1离子型稀土矿概况 1
1.1.1离子型稀土矿的成因及分布 1
1.1.2离子型稀土矿的浸矿工艺及环境现状 3
1.2生物有效性 6
1.3稀土赋存形态及生物有效性 8
1.3.1稀土元素在植物中的分布 8
1.3.2稀土元素对植物种子萌发和根系生长发育的影响 9
1.3.3稀土元素对植物产量和品质的影响 9
1.3.4稀土元素对植物养分吸收的影响 10
1.3.5稀土元素促进光合作用及其机制 10
1.3.6稀土元素对活性氧的清除作用 11
1.3.7稀土元素对植物抗性生理的影响 11
1.4外界环境对稀土元素的生物有效性的影响 11
1.5矿区环境对生物的影响 12
1.5.1土壤重金属的赋存形态及主要污染物 13
1.5.2重金属元素对植物的影响 15
1.5.3重金属元素对植物各器官中的分布 18
1.6矿山土壤修复治理 19
1.6.1污染土壤生物治理 20
1.6.2污染土壤物理治理 21
1.6.3污染土壤的化学物理复合治理 21
1.6.4改良剂在矿山土壤污染治理中的应用 22
2富钇离子型稀土浸矿区概况 24
2.1基本概况 24
2.1.1地理位置 24
2.1.2自然地理和经济概况 24
2.1.3足洞重稀土矿概况 25
2.2土样的采集和处理 26
2.2.1样点布设与样品采集 26
2.2.2土样的制备 26
2.3植物样的采集和处理 27
2.3.1采样点的布设 27
2.3.2植物样的制备 27
2.4土壤理化性质分析 28
2.4.1测定方法 28
2.4.2测定结果 29
2.5土壤中稀土元素含量 30
2.5.1土壤中稀土元素含量的测定 30
2.5.2土壤中稀土元素含量 31
2.5.3土壤中的稀土元素的赋存形态含量 40
3矿区土壤中浸矿剂及次生物垂直分布趋势 45
3.1采样区域及采样布设 45
3.2土壤理化性质 45
3.3浸矿剂及次生物垂直分布趋势面模型 47
3.4浸矿剂及次生物在土壤中的迁移扩散规律模型 48
3.5浸矿矿区土壤中浸矿剂及次生物趋势分布模型参数确定 49
3.6浸矿矿区土壤中浸矿剂及次生物垂直分布趋势面及方程 50
3.6.1浸矿剂及次生物-硝态氮含量垂直分布趋势面及方程 50
3.6.2浸矿剂及次生物-铵态氮含量的垂直分布趋势面和方程 53
3.6.3浸矿剂及次生物-硫酸根含量的垂直分布趋势面和方程 56
3.7浸矿矿区土壤浸矿剂及次生物的迁移扩散规律 59
3.7.1硝态氮在不同土壤中的扩散规律 59
3.7.2铵态氮在不同土壤中的扩散规律 59
3.7.3硫酸根在不同土壤中的扩散规律 63
3.7.4土壤中污染物扩散机理 63
4矿区内外植物中稀土与其他重金属元素含量 66
4.1矿区与矿区外植物重金属元素含量 66
4.1.1铬（Cr）元素含量 66
4.1.2锌（Zn）元素含量 67
4.1.3镉（Cd）元素含量 68
4.1.4铅（Pb）元素含量 69
4.1.5镍（Ni）元素含量 70
4.1.6铜（Cu）元素含量 71
4.2矿区与矿区外植物中稀土元素含量 72
4.2.1镥（Lu）元素含量 72
4.2.2 铥（Tm）元素含量 73
4.2.3镧 （La）元素含量 74
4.2.4铒（Er）元素含量 75
4.2.5 钆（Gd）元素含量 76
4.2.6钬（Ho）元素含量 77
4.2.7铽（Tb）元素含量 78
4.2.8镝（Dy）元素含量 79
4.2.9钐（Sm）元素含量 80
4.2.10镱（Yb）元素含量 81
4.2.11钇（Y）元素含量 82
4.2.12铕（Eu）元素含量 83
4.2.13镨（Pr）元素含量 84
4.2.14钕（Nd）元素含量 85
4.2.15 铈（Ce）元素含量 86
5矿区土壤水稻的生物有效性 88
5.1栽培实验 88
5.1.1栽种土壤制备 88
5.1.2水稻幼苗培养 88
5.1.3植物样品处理 88
5.2生理生化指标测定 89
5.2.1叶绿体色素的提取及测定 89
5.2.2酶液的提取及测定 89
5.2.3小麦根、叶茎组织中稀土元素含量的测定 90
5.3水稻叶片组织叶绿素含量 90
5.4水稻叶茎、根组织部组织蛋白质含量 91
5.5水稻叶茎、根组织中超氧化物歧化酶（SOD）活性 92
5.6水稻叶茎、根组织中过氧化氢酶（CAT）活性 93
5.7水稻叶茎、根组织中过氧化物酶（POD）活性 94
5.8水稻叶茎、根组织中植物组织中丙二醛（MDA）含量 95
6稀土浸矿矿区土壤微生物量 97
6.1土壤基本理化性质 97
6.2不同土壤的微生物的量 98
6.2.1土壤中稀土元素的总量 98
6.2.2土壤细菌、真菌、放线菌数量 99
6.3土壤中稀土元素赋存形态 100
6.4稀土元素钇对土壤微生物的影响 102
6.4.1土壤的培养 102
6.4.2稀土元素钇对土壤细菌的影响 103
6.4.3稀土元素钇对放线菌的影响 106
6.4.4稀土元素钇对真菌的影响 108
7改良剂-植物协同作用修复矿区农田土壤 112
7.1修复方法 112
7.2小麦幼苗的栽培 113
7.3改良剂-植物协同作用对土壤中硝态氮含量的影响 113
7.4改良剂-植物协同作用对土壤中铵态氮含量的影响 116
7.5改良剂-植物协同作用对土壤中硫酸根含量的影响 119
7.6改良剂植物协同作用对土壤pH值的影响 122
7.7 pH值对土壤中硫酸根的影响 124
7.8污染土壤治理机理 125
7.8.1沸石改良机理 125
7.8.2石灰石改良机理 126
7.8.3植物改良机理 127
8改良剂-植物协同作用下稀土元素的赋存形态 128
8.1供试材料 128
8.2沸石改良剂对稀土元素赋存形态的影响 128
8.3石灰石对稀土元素赋存形态的影响 131
8.4沸石与小麦协同作用对稀土元素赋存形态的影响 133
8.5石灰石与小麦协同作用对稀土元素赋存形态的影响 135
8.6沸石与苏丹草协同作用对稀土元素赋存形态的影响 138
8.7石灰石与苏丹草协同作用对稀土元素赋存形态的影响 140
8.8稀土元素赋存形态与改良剂、植物的相关性分析 142
9改良剂-植物协同作用植物的生物有效性研究 146
9.1小麦幼苗的处理 147
9.2小麦叶片中叶绿素含量 147
9.3小麦叶、根组织中蛋白质含量 148
9.4小麦叶、根组织中超氧化物歧化酶（SOD）活性 149
9.5小麦叶、根组织中过氧化物酶（POD）活性 151
9.6小麦叶、根组织中过氧化氢酶（CAT）活性 152
9.7小麦叶、根组织中丙二醛（MDA）含量 154
9.8小麦根、叶茎组织中稀土元素含量 155
9.8.1小麦根、叶茎组织中稀土元素镥（Lu）含量 155
9.8.2小麦根、叶茎组织中稀土元素铥（Tm）含量 156
9.8.3小麦根、叶茎组织中稀土元素（La）含量 158
9.8.4小麦根、叶茎组织中稀土元素铒（Er）含量 159
9.8.5小麦根、叶茎组织中稀土元素钆Gd）含量 160
9.8.6小麦根、叶茎组织中稀土元素钬（Ho）含量 161
9.8.7小麦根、叶茎组织中稀土元素铽（Tb）含量 162
9.8.8小麦根、叶茎组织中稀土元素镝（Dy）含量 164
9.8.9小麦根、叶茎组织中稀土元素钐（Sm）含量 165
9.8.10小麦根、叶茎组织中稀土元素镱（Yb）含量 166
9.8.11小麦根、叶茎组织中稀土元素钇（Y）含量 167
9.8.12小麦根、叶茎组织中稀土元素铕（Eu）含量 168
9.8.13小麦根、叶茎组织中稀土元素镨（Pr）含量 170
9.8.14小麦根、叶茎组织中稀土元素钕（Nd）含量 171
9.8.15 小麦根、叶茎组织中稀土元素铈（Ce）含量 172
附录1模型的BP网络实现 174
附录2趋势面及方程的实现参数 179
附录3趋势面及方程实现程序 184
参考文献 188