黑龙江省海伦市地处世界上仅存的四大黑土地之一——松嫩平原，为我国重要的农副产品生产基地和绿色食品示范区，因而更加注重农田土壤环境质量的健康。农业生产中大量农用化学品的投入和污水灌溉等，往往会导致土壤污染。黑土地区长期大量施肥，特别是磷肥施用量较高，容易带来农田土壤中重金属和磷含量逐渐积累，因而存在环境污染风险，因此我们对这两个可能潜在的环境风险因子进行了全方位的调查。我们在全市农田共布置494个样点，采集并分析了土壤样品（耕层、亚耕层、诊断层、剖面）和植株样品中的8种重金属全量和全磷含量。前期调查结果发现土壤磷素存在的环境风险较大，但是不同施肥措施下的环境风险和机理不甚明确，因此我们结合当地施肥模式，选取三种秸秆（大豆、玉米、水稻）及四种磷肥（磷酸氢二铵、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸二氢钙）作为原料，通过室内培养和土柱淋溶实验来模拟在秸秆还田基础上，施磷肥对该地区黑土中磷的迁移转化的影响，从而为合理施肥减少环境风险提供科学依据。　　本研究主要结果与结论如下:　　(1)该地区土壤重金属含量较低，但分布不均一，总体呈现出西南和西北含量较高、西部含量高于东部的空间分布特征。以GB15618-1995土壤环境质量标准二级标准进行评价，综合污染指数为0.504，所有样点土壤重金属均未达到污染水平。但以原土壤元素背景值为标准进行评价，已出现一定程度的污染，其中Hg的单因子污染指数最高，达到了1.517，污染比率达到了94.7％。与耕层土壤相比，亚耕层土壤Hg和Cd含量显著下降，其它元素含量及分布特征则与耕层相似。这或许表明，长期施磷等农田管理已经导致表层土壤的Hg和Cd的积累。总体而言，自1980年到2008年，该区域土壤重金属含量增加趋势不明显，近期土壤出现重金属污染风险较小，不过表层土壤Hg和Cd的积累应引起关注。　　(2)土壤磷素的总体含量较高，耕层土壤494个样点中有效磷的平均含量(37mg kg-1)远高于全国其他地区，与该地区20世纪80年代相比，增加了65％。土壤磷含量的一个显著特点是表层土壤有效态磷素累积现象比较明显，耕层土壤中有效磷是亚耕层的3.5倍。诊断分层中最靠近地表的腐殖质层有效磷含量比其他层次含量高出2-3倍。8个剖面上层土壤中的水溶磷和有效磷含量非常高，在0-30cm范围内呈现急剧下降趋势。不同深度的磷有极显著的相关性，说明随着该地区土壤磷素在表层大量富集，存在向下迁移的环境风险。　　(3)磷酸氢二铵的施用降低了土壤中的总有机磷含量，而磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸二氢钙三种磷肥提高了总有机磷含量。四种磷肥施用都明显地提高了土壤中的水溶磷和有效磷含量，但是各个磷肥之间的差异不是特别明显。从环境角度讲，有机磷具有更强的移动性，因此施用磷酸氢二铵带来的磷素向下迁移的环境风险可能比另外三种磷肥的小，是一种相对环境友好的磷肥品种。　　(4)大豆、水稻和玉米秸秆的施用都能提升土壤总有机磷含量，并且活性有机磷的含量也呈现增加的趋势。大豆秸秆施用促进了水溶磷含量提升，但降低了有效磷含量，且秸秆量越大，有效磷含量越低;而水稻和玉米秸秆施用未发现如此明显现象。相比水稻和玉米秸秆，大豆秸秆的施用，降低了土壤中磷的有效性，使得土壤中的磷进一步转化为活动性更强的有机磷，且增加了水溶性磷含量，因此秸秆的增加不能降低磷的环境风险，反而有可能进一步增大风险。虽然在120天后各种处理有效磷含量都是最低的，从其本身而言，对环境的风险降低了，但是由于其转化为淋溶性更强的有机磷，所以淋溶的风险可能并未减小。　　(5)磷肥和秸秆对磷的淋溶都有影响，但是相对而言秸秆的作用更明显。秸秆腐解导致溶液中DOC含量上升，从而使得磷通过吸附在其中金属离子或者有机基团上，随着质流向下迁移优先到达A点，而质流淋溶后期才到达B点，所以B点受影响相对较小。由于优势流的缘故，土壤中的颗粒态磷及施加的无机磷肥率先流下，后期淋溶下来的主要是移动性较强的可溶性有机磷。淋溶液中磷的含量远大于能够引起水体富营养化的阈值(0.05 mg kg-1)，这预示着在这种条件下磷有较大的环境风险。