采用水培的方法研究了黑麦草对铜-芘复合污染水体的植物修复,主要内容包括：黑麦草对铜-芘复合污染水体的修复性能、铜和芘在黑麦草体内的积累、复合污染对植物生理生化的影响、表面形态研究、铜的根际过滤机理等。黑麦草对水体中芘和铜均具有良好的修复效果,96h后水体中0.1mg.L-1芘和5mg.L-1铜的去除率可以达到95%以上。铜初始浓度为5-40mg.L-1时,铜的去除率在53%-95%之间,且二者呈线性负相关关系。黑麦草对水体中芘的去除是一个先快后慢的过程,24h时,芘的浓度由初始的0.1mg.L-1降低至0.029mg.L-1,去除率达到71.3%,96h后,芘的浓度降低至0.009mg.L-2,仅为对照组的11%。水培的陆生植物黑麦草能有效地去除水体中的铜和芘,展现出对铜-芘复合污染水体具有良好修复前景。黑麦草对芘具有较强的耐受性,而铜对黑麦草的生理生化具有一定的毒害作用。高浓度的铜会降低黑麦草的生物量、叶绿素的含量,增加丙二醛和游离脯氨酸的量。铜-芘复合污染与铜单-污染相比,黑麦草生理生化性质并无明显差异。黑麦草根和茎叶芘的积累量分别在4.65-5.39mg.kg-1和0.81-1.08 mg.kg-1之间,铜初始浓度与芘的积累并无明显相关性。在不同铜处理浓度下,根和茎叶中芘的积累有少量降低,主要是由于铜的存在会降低黑麦草的生物量和生理活性。由化学形态和亚细胞结构分析可知,铜在黑麦草根中的主要化学形态为活性较强的乙醇提取态,占总量的44.6%到79.5%之间,这是黑麦草茎叶能积累大量铜的原因之一。铜在黑麦草茎叶中表现为多种化学形态共存,说明黑麦草能转换铜的存在形态,转化为稳定、低毒的形式存在,从而能在高浓度铜的毒害作用下生长。细胞壁是铜的主要存储位置,其次是细胞液部分,而含细胞器的部分中铜所占比例最低。铜会刺激黑麦草主根表面长出大量的发根,促进了黑麦草对铜的积累。根中铜元素所占比例为发根>根系样品>根系对照,这也证明了发根由于其巨大的比表面积,能够对铜进行大量的吸附。黑麦草鲜根和干根对水体中铜的去除率分别为95%和58%,根系的吸附和主动吸收均是黑麦草富集铜的重要方式。