长期使用含高浓度金属的污水灌溉农田可对土壤环境质量和农作物的金属累积构成严重的影响。土壤-蔬菜系统中金属富集迁移的地球化学特征受到多种因素的共同作用。土壤金属污染会通过土壤-蔬菜系统迁移累积,通过食物链,最终对人体健康造成危害。本文以甘肃省白银市东大沟和西大沟典型污灌区为研究对象。采用野外采样和室内分析相结合,对比分析不同处理方式下,不同蔬菜生长凋落过程中金属在土壤(根际土和非根际土)-蔬菜(地上部与地下部)介质中的金属赋存形态、浓度、金属生物利用性及其与土壤物化特性(pH、OM、CEC、总碳、总氮浓度)的相关性,得出以下主要结论:(1)土壤金属含量因种植方式和种植区域的不同而产生一定的差异。东大沟种植区域土壤金属含量显著高于西大沟,大棚种植方式土壤金属含量大于大田土壤。蔬菜样品中,温室和大田蔬菜可食用部位金属含量普遍超标。同种蔬菜在不同种植模式下的金属含量同样存在差异,不同蔬菜的金属的迁移能力表现为叶菜>根菜,大田>大棚。总体上,金属在蔬菜中的累积有以下特征:叶菜高于根菜,地上部分高于地下部分,东大沟区域蔬菜可食用部分的金属含量高于西大沟。(2)本文运用潜在生态风险指数法、综合污染指数法和潜在生态风险预警法对白银东西大沟不同种植模式的蔬菜地金属污染状况进行了评价,同时利用健康风险评价了人体对于金属污染的敏感性。结果表明:As、Cd的潜在风险等级比较高,As是白银市蔬菜健康风险最大的贡献因子。就多种金属潜在生态风险指数值(RI)来说,东大沟区域整体上要大于西大沟。(3)研究了白银市东大沟和西大沟大棚和大田两种种植模式下土壤金属形态、生物可利用性和有机质、碳、氮的空间分布特征。结果表明:土壤金属酸溶态表现为:酸溶态,大棚>大田,可还原态也有相似的分布特征。以根际土壤和非根际土壤为研究对象,在东、西大沟大棚和大田两种种植模式下,土壤金属形态总体上根际土壤>非根际土壤,大棚的金属生物可利用性显著高于大田。(4)通过对两种同源的蔬菜进行农田原位分解实验,结果表明根、叶生物质残留率随时间变化的指数模型与Olson等用指数方程描述凋落物分解过程中质量损失率变化的模型相吻合。在整个分解过程呈现由快变慢的趋势。C、N元素在整个分解过程呈现为释放模式。金属释放与植物残体的分解呈显著正相关。