本研究针对As、Cd、Hg、Cr、Cu、Pb、Zn、Ni 8种土壤重金属元素,分析其在长三角地区表层土壤、大气干湿沉降、农作物、化肥、灌溉水中的含量与空间分布特征;基于2007年和2014年两期次土壤重金属含量分析数据,研究重金属元素在表层土壤中的含量变化和积累趋势;结合输入输出通量模型,分析研究区有害元素的生物地球化学循环,为区域生态风险评价提供依据。研究结果表明,长三角地区农田表层土壤中Zn、Cu、Ni、Cd、Hg、Cr、Pb元素含量均高于中国土壤背景值,Cd、Hg、Zn和Cu是研究区污染生态风险最大的元素,太湖周边及研究区东部的上海、嘉兴等工业发达和主要交通线附近是污染最严重的区域。有机碳含量、阳离子交换量、粘土矿物是影响研究区表层土壤中元素全量的主要因素。与2007年多目标土壤调查数据相比,2014年基本农田监测点的土壤中As、Cd、Cr、Pb元素含量发生了显著变化,As、Cd、Cr呈现降低趋势,而Pb出现增加趋势。常州、宜兴、无锡、上海等地是大气干湿沉降通量的高值区,Zn元素的大气干湿沉降通量值最高。南通、苏州、上海等地元素的灌溉输入通量较高,Cu、Zn是灌溉输入通量最高的元素。Zn、Cr的化肥输入通量较高,Cd、Hg较低。不同来源途径对不同元素的贡献不同,As、Hg、Cu、Cd灌溉来源的输入通量比例最大,Pb、Zn、Cr大气干湿沉降所占的输入通量比例最大,而各种元素的化肥输入所占比重均最小。小麦籽实更易富集Cd、Cu、Zn等元素,而As、Pb、Cr则较难被小麦吸收。本研究中,土壤元素含量高低、土壤pH值、富集过程中元素之间的协同或拮抗作用是影响元素在小麦籽实中富集的主要因素。农作物收割是研究区土壤中有害元素输出的主要方式,Cu、Zn是输出通量值最高的元素。综合研究长三角地区耕层土壤中有害元素的输入输出通量,得到研究区耕层土壤中元素净输入通量都为正值。Zn元素的净输入通量最大,Pb、Cu、Cr次之。