1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 复垦场地研究现状综述 1
1.1.2 国内外复垦场地利用模式比较 3
1.1.3 矿区复垦场地重金属污染概述 4
1.1.4 国内外土壤重金属分布、迁移规律研究趋势 9
1.1.5 国内外主要农作物重金属污染研究进展 13
1.2 选题依据及研究意义 18
1.2.1 选题依据 18
1.2.2 研究意义 20
1.3 研究的内容、方法及技术路线 21
1.3.1 研究内容 21
1.3.2 研究方法 22
1.3.3 研究路线 23
2 研究区概况及样品的采集、处理与分析 24
2.1 基本概况 24
2.1.1 地理位置 24
2.1.2 气候条件 24
2.1.3 复垦场地状况 26
2.1.4 复垦充填物料 26
2.2 实验样区及样点剖面 27
2.2.1 样区位置 27
2.2.2 样点剖面结构 30
2.3 实验样区土壤状况 31
2.3.1 表层土 31
2.3.2 颗粒分级 31
2.3.3 矿物组成 34
2.4 土样的采集、处理 38
2.4.1 采样点的选择 38
2.4.2 土样的制备 40
2.5 植物样的采集、处理 42
2.5.1 采样点的确定 42
2.5.2 植物样的制备 42
2.6 数据分析的标准 44
2.7 本章小结 45
3 充填复垦土壤特性实验研究 47
3.1 场地试验、实验室实验 47
3.1.1 测定项目 47
3.1.2 测定方法 48
3.2 结果分析 49
3.2.1 土壤含水率、电导率、温度 49
3.2.2 土壤pH值 52
3.2.3 土壤紧实度 59
3.2.4 土壤渗透性 66
3.2.5 土壤有机质 71
3.2.6 土壤微生物 73
3.3 本章小结 75
4 矿区复垦土壤重金属分布规律研究 78
4.1 概述 79
4.1.1 问题的提出 79
4.1.2 土壤重金属的存在形态及主要污染物 80
4.2 复垦土壤（煤矸石）重金属分布特征 82
4.2.1 煤矸石（Gangue）中重金属的赋存 82
4.2.2 重金属含量随深度的变化 83
4.2.3 变化度与污染度 85
4.2.4 机理分析 89
4.3 复垦土壤（粉煤灰）重金属分布特征 92
4.3.1 粉煤灰（Fly Ash）与重金属迁移 92
4.3.2 重金属含量随深度的变化 93
4.3.3 富集度与污染度 95
4.3.4 解释分析 98
4.4 自然土壤（对照）重金属分布规律 99
4.4.1 重金属分布规律 99
4.4.2 变化度 101
4.5 三类土壤重金属污染现状 104
4.5.1 三类土壤重金属分布情况 104
4.5.2 7种元素分布情况表 106
4.5.3 优先污染元素的确定 107
4.6 Cd、Cr、Pb污染评价 108
4.6.1 严重污染Cd 108
4.6.2 轻度污染Cr 113
4.6.3 正常范围Pb 117
4.6.4 Cd、Cr、Pb危害性分析 119
4.7 Cd、Cr、Pb空间分布模型 121
4.7.1 简单拟合模型 121
4.7.2 多项式反演Cd可视化 126
4.7.3 多项式模型的现实意义 128
4.7.4 克里格插值模型 128
4.8 本章小结 135
5 复垦土壤特性与重金属分布的相关性研究 137
5.1 Pearson Correlation Coefficient（PCC）方法 137
5.1.1 PCC方法的适用性 137
5.1.2 相关系数r 138
5.2 土壤特性与重金属分布相关程度的定量分析 139
5.2.1 粉煤灰场地 139
5.2.2 煤矸石场地 142
5.2.3 对照场地 145
5.3 三场地Pearson相关性对比研究 147
5.4 同异反灰色相关分析法 153
5.4.1 同异反灰色相关分析法的背景 153
5.4.2 同异反灰色相关分析法的原理 154
5.4.3 同异反灰色相关分析法的应用 157
5.5 本章小结 159
6 充填复垦区种植的主要农作物重金属污染现状及评价 161
6.1 几种粮食作物重金属含量标准的讨论 161
6.2 标准选用 163
6.3 实验数据 164
6.4 根际土壤重金属污染现状及评价 169
6.4.1 根际土壤重金属含量分析 169
6.4.2 污染指数 170
6.4.3 重金属之间相关性分析 172
6.5 主要农作物重金属污染现状及评价——以小麦为例 174
6.5.1 籽粒重金属含量分析 174
6.5.2 茎秆重金属含量分析 175
6.5.3 根系重金属含量分析 176
6.6 污染元素Cr、Cd的分布及迁移 177
6.6.1 Cd、Cr在成熟小麦不同器官的分布 177
6.6.2 Photoshop模拟色彩映射图 179
6.6.3 Cd、Cr的富集系数及回归方程 184
6.6.4 Cr偏微分方程的建立 189
6.7 本章小结 191
7 主要结论与研究展望 193
7.1 结论与建议 193
7.1.1 结论 193
7.1.2 相关建议 197
7.2 创新点 199
7.3 不足与展望 199
参考文献 200