煤矸石和粉煤灰的污染治理已经成为了煤矿区环境面临的首要问题。应用微生物技术改良矿区固体废弃物,加速植被恢复,是改善煤矿区生态环境一个重要途径。通过人为接种微生物,利用微生物和植物根际的生命活动,挖掘废弃物的潜在肥力,加速其向有利于生态重建的方向转化,有益于生态系统的可持续发展。本论文的研究内容及获得的主要结果包括以下几个方面:(1)采用经典平衡法研究了煤矸石和粉煤灰对磷的吸附解吸性能。结果表明,煤矸石、粉煤灰及其混合物对磷的吸附量均随着平衡液中磷浓度的增大而增大,吸附率逐渐减小。解吸率随平衡液中磷浓度增加而增加。与土壤相比,煤矸石、粉粉煤灰及其不同配比的混合物对磷吸附性更强,解吸性能差,多发生不可逆转的化学吸附。(2)采用柱状模拟淋滤试验研究了煤矸石和粉煤灰不同工艺处理对淋滤液的影响,结果表明,煤矸石淋滤液酸性极强,污染性较大,对照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的要求超标严重。添加粉煤灰在一定程度上能够减轻淋滤液的pH、SO42-、PO43-、Fe污染,煤矸石和粉煤灰均匀混合以及上下分层的工艺能够有效的降低煤矸石对周围水环境的污染。(3)通过接种氧化硫硫杆菌和解磷细菌分别于煤矸石和粉煤灰中,研究了微生物对两种固体废弃物的改良作用。结果表明:煤矸石中添加氧化硫硫杆菌能显著脱除煤矸石中的硫,同时也生成了大量的H+和铁离子,使淋滤液中EC和磷浓度显著增大。粉煤灰中添加解磷菌能显著提高淋滤液中的磷含量和EC,但对淋滤液的pH、SO42-和铁离子影响不明显。氧化硫硫杆菌和解磷细菌对煤矸石和粉煤灰混合工艺处理效果较好。(4)通过设定不同的水分条件及接种微生物处理,研究了菌根真菌、根瘤菌和解磷细菌不同组合对紫花苜蓿的生长的影响以及对废弃基质的改良效应。结果表明:水分胁迫显著地降低了紫花苜蓿的生物量,单接菌根和混合接种均显著提高了植物的生物量,菌根起到了主要作用。混合接种菌根、根瘤菌和解磷菌与单接种菌根相比更有利于提高植物的生物量。水分胁迫不影响菌根真菌的侵染,但显著地降低了根外的菌丝密度。接种根瘤菌和解磷菌能够显著提高根外的菌丝密度。水分胁迫降低了废弃物中磷的有效性。接种解磷菌能够显著提高根际基质中磷的有效性,有效缓解了植物吸收带来的负效应。(5)通过设定不同水分条件和接种处理,研究了菌根真菌、根瘤菌和解磷细菌对混合种植紫花苜蓿和三叶草的生态效应以及对基质的改良作用。结果表明:单接菌根以及混合接种均显著地提高了紫花苜蓿和三叶草的生物量,菌根在其中起到主要作用。混合接种与单接菌根相比提高了植物生物量。水分胁迫不影响菌根真菌的侵染,但抑制了根外菌丝的生长,接种根瘤菌和解磷菌能够显著提高根外的菌丝密度。水分胁迫降低了基质磷的有效性,接种解磷细菌能显著提高根际的速效磷含量。距离植物根系越近基质pH越低,根际不同区域接种解磷菌均能显著降低了基质的pH。