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针对过去长期以来使用高投入、高消耗、低效益、粗放的经济发展模式,产生大量的废弃物,使得大量土壤被严重污染。本文以孝义市工矿区的农田土壤为研究对象,通过室外土壤样品的采集以及室内的有关研究分析之后获取了研究区内各采样点的土壤养分数据和重金属的含量数据。在经过Excel2010、SPSS21.0和Arcgis进行系列的数据处理和图像的绘制,之后明确了研究区内所需要的各土壤肥力指标和重金属元素的含量水平、分布规律,在此基础上还对研究区内的农田土壤进行了土壤养分分级评定和土壤环境质量评价。得出主要研究结论如下:(1)研究区内土壤pH在8.00～8.69之间,土壤呈微碱性,研究区内四镇的pH大小顺序为高阳镇>兑镇=梧桐镇>阳泉曲镇。有机质含量的高低顺序为阳泉曲镇>梧桐镇>高阳镇>兑镇;碱解氮含量的大小顺序为阳泉曲镇>高阳镇>兑镇>梧桐镇;有效磷含量高低的顺序为兑镇>高阳镇>阳泉曲镇>梧桐镇;速效钾含量的高低顺序为阳泉曲镇>兑镇>梧桐镇>高阳镇。在研究区域内农田土壤中有机质和碱解氮的含量均属于很缺乏的等级,有效磷及速效钾的含量均属于丰富水平。这体现出在研究区域内农田土壤中养分结构不合理。(2)通过对研究区内农田土壤的土壤综合养分指数的计算、评级发现各镇的土壤养分分级为阳泉曲镇(中等)>兑镇(低等)>高阳镇(极低)=梧桐镇(极低)。由此可见孝义市工矿区的农田土壤质量状况不是最佳状态。(3)研究区内有机质的含量分布呈西部山区大于东部平原区大于中部丘陵苔原区,碱解氮的含量分布总体上呈现出西部山区大于中部丘陵苔原区大于东部平原区域的特点,有效磷的含量总体上是中部丘陵苔原区域大于西部山区大于东部平原区,速效钾的含量分布总体上是西部山区大于中部的丘陵苔原区大于东部的平原区。(4)对研究区内各土壤肥力指标进行相关性分析发现,pH与碱解氮之间呈显著性负相关,有机质与碱解氮呈极显著性正相关,有效磷和速效钾之间的相关性呈显著正相关,其余各指标之间的相关性不明显。(5)研究区域内的重金属元素As、Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、Ni均不同程度的超出吕梁市土壤环境背景值,其在土壤中均有一定程度的累积。但是各重金属元素的含量均未超出《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618-2018)中的农用地土壤污染风险筛选值(基本项目)。也即是研究区内的农田土壤均已受到这八种重金属的污染,但是均在可以承受的范围内。(6)重金属As的含量分布为东部平原>西部山区>中部丘陵苔原;Hg含量的分布格局为西部山区>中部丘陵苔原>东部平原区;Cd的分布格局呈西部山区>东部平原区>中部丘陵苔原区;Cr的分布呈现出北部区域>中部>南部的格局;Cu的分布格局呈现的是东部平原区>西部山区>中部丘陵苔原区;Zn的含量的分布格局呈现的是东部平原>西部山区>中部丘陵苔原;Pb的分布格局为中部的丘陵苔原区>西部山区>东部的平原区;Ni的含量分布分布格局为东部平原区>中部丘陵苔原区>西部山区。(7)重金属元素As分别与Hg和Ni呈显著性负相关和显著性正相关;Hg和Cd之间呈极显著性正相关,与Cu之间呈显著性正相关但是与Ni呈极显著性负相关;Cd与Cu之间成极显著性正相关,与Ni呈极显著性负相关;Cr与Ni之间呈显著性正相关;Zn与Pb之间呈极显著性正相关。(8)研究区域内梧桐镇、高阳镇、兑镇以及阳泉曲镇四镇的农田土壤重金属As、Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、Ni的单因子污染指数值均小于1,也即是均为未污染等级。研究区内梧桐镇、高阳镇、兑镇及阳泉曲镇四镇的内梅罗综合污染指数均小于0.7,也即是说研究区内四镇的农田土壤均处于清洁(安全)等级。(9)研究区域内梧桐镇和高阳镇的综合污染潜在生态风险指数在110～220之间,其总的潜在生态风险程度属于中度。而阳泉曲镇和兑镇的综合污染潜在生态风险指数在220～440之间,其总的潜在生态风险程度属于较强。研究区总的潜在生态风险程度属于较强在今后的农业生产和规划管理时应该注重对农田土壤科学合理的规划使用。