矿山开采和冶炼过程中产生的重金属污染是近年来国内外环境保护领域中普遍关注的重要问题，其中砷污染尤为突出。由于砷污染问题的普遍性和严重性，世界各国对砷污染及其健康问题已给予广泛关注。土壤砷污染是环境保护领域中普遍关注问题。该论文通过系统搜集资料、典型污染区调查和现场修复试验，对矿业砷排放、砷污染土壤的植物修复材料筛选、原位修复技术等问题进行了较系统的研究，可为土壤环境污染治理及管理提供科学依据。论文的结果如下：　　 我国砷资源丰富，截至2003年底，累计探明资源储量为397.7万t，保有储量279.6万t，而且87.1％的保有储量以共生、伴生砷矿形式存在。其分布相对集中于广西、云南、湖南，三者的保有储量共占全国保有储量的58.0％，其中广西南丹和云南个旧地区保有储量分别占全国总保有储量的17.0％和10.2％。我国已经有大量的砷随矿产资源的开采而带出至环境中。截至2003年底，全国砷采出量至少高达139.2万t，其中广西、云南、湖南采出量最大，分别为73.3、34.2和15.3万t。在矿产采冶过程中，采出的砷有70％左右弃留于尾矿中。我国矿业活动释放的砷已通过土壤及食物链污染而威胁人体健康，尤其是在矿冶活动密集的西南地区问题更加突出。　　 对142科373种植物体内砷含量数据统计分析，普通野生植物(农作物除外)的平均砷含量呈现：藻类＞＞孢子类＞种子类＞菌类≈地衣类，其中水生植物的砷含量要高于陆生植物。从富集系数来看，孢子类植物的砷富集系数显著高于种子类植物，在高等植物中，相对低等植物对砷的富集能力较强，其中凤尾蕨科对砷的富集能力最高。土壤中砷浓度影响着植物体内砷含量，两者间存在显著的正相关性。　　 根据国内外文献报道，对蔬菜和粮油作物中砷的累积特点和富集能力进行总结和分析。清洁区和污染区蔬菜的砷含量变幅分别为0.00-1.07 mg/kg和0.00-8.5 mg/kg(鲜重)，均值分别为0.035 mg/kg和0.068 mg/kg。不同种类蔬菜的砷含量由大到小依次为：叶菜类＞根茎类＞茄果类＞鲜豆类；清洁区和污染区粮油作物的砷含量变幅分别为0.00-2.20 mg/kg和0.007-6.83 mg/kg(干重)，均值分别为0.081 mg/kg和0.294mg/kg，其中水稻的砷含量显著高于小麦和玉米。从富集系数来看，叶菜类蔬菜的砷富集系数最高，芹菜、蕹菜、茼蒿、芥菜等蔬菜的抗砷能力较弱。粮食作物玉米的抗砷能力较强。与蔬菜砷限量标准(GB4810-1994)相比，我国砷污染区的蔬菜中有32.2％样本砷含量超标，其中叶菜类和根茎类的超标率分别为其相应样本数的47.9％和12.8％。与粮食砷限量标准(GB4810-1994)比较，我国污染区粮油作物样本的砷超标率为34.8％，其中水稻的超标率高达42.9％，玉米和小麦的超标率都高于20％。　　 对矿业活动下游广西环江污染农田的调查发现，受灾污染区土壤重金属砷、镉、铅、锌的污染严重，其平均浓度分别为24.2、0.75、224、178 mg/kg，是未受灾污染区的2.4、1.5、6.7和2.4倍。同时土壤酸化严重，pH低至2.5。受灾区人发中铅、锌浓度显著高于非受灾区人发的铅、锌浓度，其与土壤相应铅、锌浓度的变化趋势一致，而且人发中As浓度与土壤中砷浓度存在显著相关性。无论是受灾和非受灾区，男性人发中砷浓度均高于女性，而人发中镉浓度以女性较高。受灾区15岁以下儿童的人发砷和铅浓度均显著高于其他年龄组。从污染损失来看，2005年广西环江流域内因矿业活动造成的环境污染经济损失总价值为1255万元，其中土壤污染导致的环境经济损失的比例高达91.0％。人群健康污染损失也不容忽视，占总损失的6.23％。　　 室内对50个不同玉米品种在酸及砷等其他重金属胁迫下的发芽率试验研究发现，玉米品种在耐酸及砷等重金属能力差异存在显著差异。通过发芽率试验，筛选出耐酸及其他重金属污染的玉米品种为：怀远甜糯、隆玉318、中单8号、正大999、桂单22、农大368。田间条件下，不同品种玉米的产量存在显著差异，其中品种理伟的产量最高。品种怀远甜糯耐酸及抗砷等重金属能力抗性较强。对酸及砷等重金属污染土壤施用CaO可明显提高玉米发芽率及活力指数，并改善作物生长。田间试验结果证明，适量添加CaO可用于改良酸及重金属污染土壤。　　 本研究主要特色和创新之处表现在：(1)筛选出适合广西环江重金属污染区安全种植的玉米品种，初步建立植物阻隔技术并应用于污染农田的修复，为污染土地的安全利用开辟了一条新的途径。(2)通过广西环江的实地调查和取样分析，初步揭示了矿业活动导致下游农田污染的健康和经济影响。(3)系统研究和总结了国际上报道的植物含砷状况，建立了野生植物和农作物含砷和砷富集特性数据库，并从中筛选出一批适用于植物富集技术和作物阻隔技术的种质资源。