随着社会和经济的快速发展,中国土壤受重金属污染日益严重,其中农田土壤重金属污染备受关注,一旦遭受污染将会对粮食安全和人类健康构成严重威胁。河西走廊位于“丝绸之路经济带”西北地区的关键地带,是西北乃至全国主要的商品粮基地和经济作物集中生产区,工、农业的迅速发展致使该区域农田土壤受到重金属污染。为了鉴定河西走廊农田土壤重金属的污染情况、来源及其贡献率,本研究于2016年10月和2017年10月共两次采样,分别探讨河西走廊整体及河西走廊西、中、东部农田土壤重金属污染状况和来源,以期为经济社会快速发展背景下的农田土壤重金属污染防治和耕地资源的合理、可持续利用提供理论依据。2016年10月我们采集124个农田表土样并分析了Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Ti、V、W、Zn的浓度。结果表明河西走廊地区农田中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的浓度平均值均低于土壤环境质量二级标准,但是它们与Mn、Ti、V的浓度均值都高于背景值且富集因子明显大于1,研究区农田土壤受到了不同程度的重金属污染尤其Ni的污染最严重。通过多元统计分析以及克里金插值将重金属来源分为自然源(Co、W)和人为源(Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Ti、V、Zn),利用正定矩阵因子模型(PMF)进一步将Pb和Zn归因为交通源;Cr和Ni的富集与采矿、冶炼、燃煤、钢铁生产、金属加工等工业活动密切相关,对应工业来源;Zn、Cu主要由农业活动密切相关的农业源贡献;V、Ti、Mn为石油和煤炭相关活动的综合污染源的代表污染物。2017年10月我们采集376个表土样并测定其重金属含量,利用累积频率曲线得到重金属的地球化学基线值,通过污染负荷指数和潜在生态风险指数分析污染状况,同时结合地统计分析、正定矩阵因子(PMF)和健康风险评价模型确定主要污染源及优先控制污染源。结果显示,河西走廊农田土壤重金属Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、As、Cu的浓度分布为中部>西部>东部,Pb和Zn的浓度为中部>东部>西部,重金属浓度均值虽高于其化学基线值,但除Ni和As在部分采样点超过国家二级标准限值外,其它均未超标。污染评价揭示农田土壤重金属污染为中度污染低风险,尤其中部污染程度最低。重金属的污染源随人类活动变化而变化,PMF模型的因子1为金属加工源(Cr);因子2在西、中部均为冶炼和电镀混合源(Ni),在东部为矿业和农业混合源(Ni和As);因子3为农业源(西部和中部为As,东部为Cu和Zn);因子4为大气沉降和交通的混合源(Mn、Ti、V、Pb、Cu、Zn、Fe)。主要污染源(在西、东部均为因子4,在中部为因子2)对重金属贡献最高,优先控制污染源对成人和儿童的致癌健康风险(在西部为因子2,在中、东部均为因子3)和非致癌健康风险(在西部对成人和儿童分别因子4和因子2,在中、东部均为因子3)最高。总体来看,河西走廊农田土壤重金属污染主要受人为活动影响,但污染程度较低。