农田土壤重金属污染,尤其是食用农产品污染倍受土壤学家和环境科学家的关注。工矿区土壤重金属污染不仅污染组分复杂、污染程度严重,而且污染源去除困难、农业利用难以避免,因此研究工矿区污染土壤重金属控制与安全利用尤为必要。多点对应研究工矿区土壤-水稻系统重金属迁移特征,可以为污染土壤重金属控制与安全利用模式提供科学依据。以湘中某工矿区农田为研究对象,应用地统计学方法,野外定点采集红壤和紫色土母质水稻土耕作层土壤和相应样点水稻样品,分析土壤、水稻重金属Pb、 Cd、Zn含量及土壤理化性状。应用单因子污染指数法、潜在生态风险评估法和人体接触重金属健康风险评价法分别进行了土壤重金属污染评价、潜在生态风险评估和糙米健康风险评估；同时使用富集系数、迁移系数和累积系数研究重金属在土壤-水稻系统中的迁移特征。主要研究结果如下：(1)湘中某工矿区稻田土壤受到了严重的重金属污染,污染程度为Cd>Pb>Zn。单因子污染评价表明：研究区域100%的样点Cd处于重度污染；96.02%的样点Zn处于重度污染,99.50%的样点Pb处于重度污染。土壤重金属潜在生态风险评价表明：大部分样点Zn、Pb潜在生态风险处于轻度；大部分样点Cd处于极强生态风险水平。调查区综合潜在生态风险处于较强水平的样点占44.78%。(2)湘中某工矿区稻田生产的糙米受到重金属Cd、Pb的污染。按照中华人民共和国农业行业标准(NY419-2006)和食品中污染物限量标准(GB2762-2005),研究区糙米的Cd、Pb超标率分别为90.36%、83.13%,尚未发现Zn超标。糙米的健康风险评价结果显示,有86.75%的样点存在Cd健康风险,有3.61%的样点存在Pb健康风险,无样点存在Zn健康风险。(3)应用地统计学方法,研究了土壤重金属空间分布特征。重金属元素的克里克插值图显示：Zn与Cd严重污染区域在研究区的西北角与东南角,Pb污染严重的区域在东部,三种重金属含量自西往东逐渐增加。根据上壤调查规范采集上壤剖面样品,研究了土壤重金属垂直分布特征,结果表明重金属含量随着土层深度的增加而降低,Cd、Zn含量至50cm趋于稳定,而Pb含量至40cm趋于稳定。(4)水稻各器官重金属含量,糙米为Zn>Cd>Pb,而根、茎叶、稻壳为Zn>Pb>Cd。水稻各器官重金属富集系数为根>茎叶>稻壳>糙米。其中根的富集系数Cd>Pb>Zn,而茎叶、稻壳、糙米为Cd>Zn>Pb。水稻植株Cd、Pb与土壤全量、有效态含量均呈现显著相关性。水稻各器官重金属含量与土壤理化性质有一定的相关性。(5)作者将作物中元素累积量占土壤中相应元素总量的百分数定义为作物重金属迁移系数(简称迁移系数)；将作物可食部位的元素累积量占植物体内相应元素总量的百分数定义为可食部位重金属累积系数(简称累积系数)。研究表明,不同母质土壤重金属的迁移系数和累积系数存在差异。水稻Pb、Cd、Zn迁移系数分别为：0.088%、0.537%和0.141%,剔除水稻根系后,地上部分迁移系数分别为：0.020%、0.260%和0.086%。紫色土Pb迁移系数显著高于红壤,但Cd没有达到显著水平,两种土壤Zn差异不显著。剔除水稻根系后,紫色土Pb迁移系数高于红壤(极显著),而Cd、Zn红壤高于紫色土(不显著)。糙米Pb、Cd、Zn的累积系数分别为：0.33%、6.53%和7.44%。红壤Pb累积系数显著高于紫色土,但Cd、 Zn的规律不一,红壤Cd不显著高于紫色土,紫色土Zn不显著高于红壤。重金属迁移系数和累积系数与富集系数相比,能够更加清晰反映土壤-作物系统重金属的迁移特征。在工矿区稻田重金属污染土壤的修复与污染控制、土壤安全利用过程中要考虑土壤类型的影响,还要考虑技术的可行性。收割水稻地上部分(稻谷+秸秆),每年每公顷带走的Pb、Cd、Zn分别为：0.30kg、0.07kg和1.60kg,仅占土壤总量的0.02%、0.26%和0.09%；依靠移除水稻收获物的办法修复受重金属污染的农田收效甚微,重金属污染农田的修复需要物理、化学和生物技术相结合的对策和措施。