本文以973、863项目和国家自然科学基金为支撑。以通州区农用地（农田、果园、菜地等）为研究对象,通过土壤样品的采集,结合Arc GIS软件运用克里金插值方法、三明治插值方法、缓冲区分析、叠加分析及建模,对土壤样品中重金属含量的分布特征进行了分析与评价,系统研究了土壤重金属输入源与输出源特征,计算了土壤重金属年输入通量及输出通量,分析了土壤重金属输入源贡献率,建立土壤重金属年输入及输出通量数据库,进行了农用地土壤重金属的年累积量估算,并以年累积量为速率、2013年土壤重金属含量为起点,以《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》GB15618-2018的风险筛选值为标准值,计算出土壤重金属达到标准值时所用年限,结合Arc GIS软件对年限进行重分类,将年限重分类结果对研究区进行了潜在风险等级划分。通过研究得出的主要内容如下:（1）获取土壤重金属含量分布特征:基于2013年野外实地采样数据,采用克里金插值方法使用GS+软件对土壤采样重金属含量进行半方差函数分析,结合GIS技术,分析通州区农用地土壤重金属空间分布特征。As元素含量总体分布特征为通州区中部及西北部城区区域含量较高,南部及其他区域零星地块重金属含量较低。Cd元素含量总体分布特征为通州区北部及南部区域含量较高,中部带状分布区域重金属含量较低。Cr元素含量总体分布特征为通州区中北部区域Cr含量较高,其次为北部及西部区域;中南部区域重金属含量较低。Hg元素含量总体分布上呈现为台湖镇及梨园地区含量较高,东部区域重金属含量较低。Pb元素含量总体分布上呈现为中北部含量较高,其次为东南区域;西南区域重金属含量较低。（2）模型建立:根据重金属各输入及输出途径年累积量计算方法,计算出土壤各输入及输出途径重金属As、Cd、Cr、Hg、Pb年通量,通过Arc GIS软件进行建模,将年输入及输出通量作为输入值可直接计算出土壤重金属含量达到污染限值时的累积年限,实现过程的批量化处理。（3）Arc GIS软件中arcpy站点包调用:通过调arcpy包调用Arc GIS软件工具集中的工具实现了按字段批量分割要素类、批量按掩膜提取栅格数据、批量按缓冲区裁剪农用地等,对土壤重金属的各年输入及输出途径年通量的计算进行批量化处理。（4）三明治插值方法分析:根据三明治空间插值方法得出通州区2009年各乡镇实验结果均值及方差计算结果如表4-16所示,土壤重金属As、Cd、Cr、Hg、Pb年累积量均值较大乡镇分别为永顺镇（10.71 mg/kg）、马驹桥镇（0.30 mg/kg）、漷县镇（62.31mg/kg）、台湖镇（0.17 mg/kg）、台湖镇（25.33mg/kg）,2016年各乡镇实验结果均值及方差计算结果如表4-17所示,土壤重金属As、Cd、Cr、Hg、Pb年累积量均值较大乡镇分别为梨园镇（11.76 mg/kg）、永顺镇（0.17mg/kg）、西集镇（47.25mg/kg）、台湖镇（0.17 mg/kg）、潞城镇（24.73 mg/kg）。（5）土壤重金属潜在风险累积年限:以年累积量为增长速率重金属As、Cr、Hg、Pb在200年内均未达到污染风险筛选值,表明在研究区内重金属As、Cr、Hg、Pb的累积对农用地均未造成土壤重金属污染风险。重金属Cd在凤港减河灌区若按现年累积量增长将在30年内达到风险筛选值,凤港减河灌区内的菜地将在30至50年内达到风险筛选值,重金属Cd存在一定的潜在风险。