重金属污染是当前农田污染的研究热点,其对土壤环境质量、农作物生产和质量的危害广受关注。我国农田土壤重金属污染研究多集中于农田污染现状调查及修复治理方面,污染特征不够明确,且我国现行的农田土壤重金属污染风险评估方法和评估指标还不够完善,易出现土壤与植物污染评估结果不符等现象。因此,结合研究项目,本研究以河北省旱作土壤为研究对象,明确了河北农田土壤的主要污染元素、污染区域、含量及分布,采用因子分析等手段初步探讨了研究区土壤重金属污染成因;采用源汇平衡模型分析了土壤镉(Cd)和镍(Ni)污染的累积特征;在现有农产品产地土壤重金属污染风险评估方法的基础上,提出了一套新的综合考量土壤、植物污染及累积趋势的污染风险评估方法,旨在为农田重金属污染风险管控与修复提供一定科学依据和技术支持。研究结果如下:1.明确了河北农田土壤重金属污染的主要元素、分布及来源。河北省农田土壤重金属含量普遍不高,绝大多数地区可以满足农作物安全生产,仅局部农田污染较重。从污染面积看,Ni和Cd是当前河北农田土壤重金属污染的首要控制元素,污染面积分别占总土地面积的0.61%和0.53%,明显超过其他重金属;从污染分布看,Ni、Cd污染的土壤主要分布在唐山、秦皇岛、保定、石家庄。因子分析结果显示,矿业开采、工业生产和污水灌溉是Cd的主要污染源,而Ni主要受矿业开采影响。2.明确了重金属外源各输入项对污染的贡献率。不同输入源对河北省农田土壤Cd、Ni输入的贡献存在较大差异。现阶段,大气沉降(80.51%)对Cd输入的贡献最大,其次为灌溉水(8.70%),而畜禽粪便(6.30%)和肥料(4.49%)的贡献相对较低;在Ni输入方面,大气沉降(64.90%)和畜禽粪便(25.73%)为主要贡献者,其次为肥料(6.86%),灌溉水(2.50%)的贡献相对较低。河北省农田土壤Cd、Ni净输入量分别为10.4 g/hm~2/yr和106 g/hm~2/yr,年均累积速率分别为0.00462 mg/kg/yr和0.0472 mg/kg/yr。3.提出了一套新的综合考量土壤、植物及累积趋势三方面的评估方法。土壤-植物-趋势三指标评估方法是基于现行农田土壤重金属污染风险评估方法存在优势和局限性,在考量土壤重金属污染现状、农作物现实风险的基础上,新考量了污染物在土壤中的累积特征,明确了主要污染输入项,对污染源头进行有效控制,为制定高效及有针对性的修复策略提供理论依据。4.验证了土壤-植物-趋势三指标评估方法的科学性和实用性。采用三种不同评估方法对河北赵县、赵韩村、高邑、北青村的土壤Cd、Ni污染情况进行评估,新评估方法体现出其优势。新方法评估结果显示:除北青村低Cd污染风险外,四地土壤Cd、Ni均无现实风险,然而却存在一定程度的低潜在风险。现阶段这些地区的土壤污染防治工作重心应为:加强源头防控,保持或者减少农田Cd的净输入量。