土壤环境安全是土地资源开发利用及其保护的基础,也是国家食粮安全的保障。土壤中重金属元素不仅经过积累和扩散影响到土壤的主要功能、阻碍植被正常生长以及生态系统安全,而且还经过各种生态系统类型间的循环进入人体,威胁人类的健康,从而越来越受到普遍关注。考虑到新疆耕地土壤重金属污染风险方面研究的不足,本研究以新疆开都河下游绿洲耕地土壤重金属元素的污染风险为研究对象,测定耕地土壤中As(砷)、Cd(镉)、Cr(铬)、Cu(铜)、Mn(锰)、Ni(镍)、Pb(铅)和Zn(锌)等八种重金属元素的全量,基于多元统计分析法、地统计学理论和地理信息系统(GIS)技术,采取单因子污染指数、Tomlinson污染负荷指数、Nemerow地质累积指数、H?kanson潜在生态危害指数、Rapant生态危害预警指数等污染评价方法以及美国环保署(EPA US)提出的健康危害评价模型,全面地、系统地分析研究区耕地土壤中重金属的污染特性、空间分布格局、污染来源及其潜在生态、健康风险,以期为研究区耕地土壤环境安全与可持续开发利用提供了数据支持与科学、理论依据。本研究主要研究结果如下:(1)研究区农田土壤中As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的平均含量均低于国家土壤环境质量中的二级标准。农田土壤中Cd、Cr、Ni、Pb和Zn的平均含量分别超出新疆耕地土壤背景值的1.75、1.32、1.36、3.40和5.14倍;0~20 cm土层土壤中As的积累较明显,20~40 cm土层土壤中Zn的积累较明显,其它元素在各土层土壤中的含量相同。(2)研究区农田土壤中八种元素的平均单项污染指数从小到大依次为:As、Mn、Cr、Cu、Ni、Zn、Cd和Pb。其中,Pb呈现为中度污染,Cd、Cr、Cu、Ni与Zn呈现轻度污染,As与Mn为无污染;污染负荷指数为1.08,表现为轻度污染。0~20 cm和20~40 cm土壤剖面的重金属污染程度基本相同。不同类型农田土壤中,辣椒地和番茄地土壤的污染程度略高于小麦地土壤。(3)潜在生态危害评估与预警结果表明,农田土壤各重金属的单因子潜在生态危害指数均处于轻微生态风险。综合潜在生态危害指数为19.22,属于轻微生态风险水平态势。生态危害预警指数的平均值为2.06,属于轻等预警态势。(4)研究区农田土壤中srCA diCC u、、、、、、ZnPN b在3种暴露途径下的非致癌风险商和非致癌风险指数以及单项致癌风险指数、总致癌风险指数均属于可接受风险水平。(5)来源解析结果表明,研究区农田土壤中As、Cd、Pb与Zn主要受人为因素的影响,Cr、Cu、Mn与Ni受自然要素的控制。