本文以贵阳市白云区农田表层土壤为研究对象,调查农田土壤重金属污染现状,设置了10个采样点,共计100份样品,采用HNO3-HClO4-HF消解法和BCR连续提取法分别对土壤样品重金属总量及形态进行分析测定,并且利用SBET提取方法对重金属生物可给性进行分析测定,依据《土壤农业化学方法》相关方法,对土壤pH及有机质、氮、磷、钾进行分析。采用相关性分析、聚类分析和主成分分析方法分析了土壤重金属的来源及分布特征;采用内梅罗综合指数法、污染负荷指数法及潜在生态指数法对农田土壤重金属污染程度及潜在生态风险进行评价;利用形态分析和生物可给性结果对土壤生物有效性进行分析,并利用所选的理化性质对生物可给量进行多元回归分析,建立预测模型;分别以重金属总量和生物可给量为参考依据,利用USEPA(美国环保署)人体健康风险评价模型对研究区对人体产生的健康风险进行初步估计;旨在为研究区土壤重金属污染防治与修复提供理论依据,结果表明:(1)重金属含量测定结果表明:研究区土壤中元素8种中,除Cd元素外,其余元素均高于采样对照点和贵州省土壤背景值;与国家土壤环境二级标准限值相比,土壤中Ni、Cu、Cd三种元素超标较严重,超标率分别为67.19%、62.5%、35.94%,其次是As、Cr。相关性分析和主成分分析结果均表明,农田土壤重金属有3种来源:第一种来源要素由Cu、Zn、Ni、Hg和Cr构成,可能来源于交通污染和化肥的施用;第二种来源要素由Hg、As和Pb构成,可能来源于当地煤炭燃烧产生的降尘和农药的大量使用;第三种来源要素是Cd,Cd与其它重金属元素的污染来源均不同,可能来源于成土母岩等自然因素。聚类分析结果显示Hg、As和Cd为一类,Cu、Ni和Pb为一类,Zn和Cr为一类。其与主成分分析的统计结果略有差异,其主要原因可能与金属元素间的伴生关系有关。具体的深层次原因还有待于进一步的研究发现。(2)综合三种评价结果来看,内梅罗综合污染指数法和污染负荷指数评价结果均表明,研究区主要受到Cu、Pb、Hg、As的污染,且土壤Cu、Pb、Hg、As均处于轻度至中度污染水平,需高度重视对这4种重金属污染源的控制;潜在生态风险评价结果表明:Hg和Cd是研究区农田土壤的主要污染因子。(3)研究区土壤中除Hg元素的可氧化态所占百分比较高外,其它元素均主要以残渣态形式存在,其中Hg、Cd和Pb活性态所占的比例最高,说明这三种元素能被植物体吸收利用且能参与生物链进行物质循环的那部分活性态含量较高,故Hg、Cd和Pb的危害性较高。土壤As元素活性态所占比例最低其危害性较小。采用RAC风险评估指数法对土壤重金属的生物可利用性进行评价,结果表明,Cd元素的风险程度最高,处于中等风险水平,Zn和Hg次之,均处于低风险水平,Pb、Cr、As和Ni的生物可利用度极低,均处于无风险水平。其中Hg和Pb虽然处于低风险或无风险水平,但由于其活性态所占比例较高,可能会随着土壤pH值、温度、氧化还原电位、有机物种类及含量的改变而发生迁移,最终转化为酸可提取态。因此,土壤中的元素Hg和Pb可能存在一定的潜在风险。(4)研究区农田土壤中金属元素的生物可给性Cd元素远远大于其他元素,并且选择的土壤理化性质对Cd、Zn、As三种元素具有较好的预测效果。(5)分别以土壤中重金属总量和生物可给量为参考依据,对重金属污染物对人体产生的潜在健康风险进行评价;以土壤重金属总量为参考依据时,成人和儿童产生的潜在非致癌风险均可以忽略,但对成人和儿童产生潜在致癌风险不可忽略,尤其是As和Cr元素,以生物可给量为参考依据时,成人和儿童的潜在非致癌风险和致癌风险均处于可接受范围内,可以忽略。