重金属在土壤中的浓度累积到一定程度后会造成土壤重金属污染。加之重金属所具有的高毒性及难生物降解性,土壤生态环境会因而受到严重威胁,其中污染农田土壤所产生的危害是难以估量的。重金属污染农田土壤后可能会导致农作物体内的重金属浓度过量累积,若误食此类农作物,人类和其他生物的健康安全将会遭受侵害。因此农田土壤重金属污染已成为社会各界高度重视的环境问题之一。武威地处河西走廊东部,不仅是古丝绸之路的重镇,而且也是西北干旱区的典型绿洲之一以及中国西北重要的粮食生产基地,其农业发展对推进甘肃省粮食产业的进步发挥着至关重要的作用。因此了解武威农田土壤重金属污染情况、确定造成生态和人类健康风险的优先污染源、科学合理地评价重金属的风险显得尤为重要,同时也可以为环境保护管理者制定详细的污染治理措施提供强有力的理论支持,从而保护生态健康、食品安全及人类健康。本研究通过在武威（凉州区）农田区设置57个采样点并分析其重金属含量来对土壤的污染情况进行探讨。本研究确定了武威农田土壤中Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Pb的地球化学基线值,将重金属的平均浓度值与相应基线值进行比较,发现人为活动对研究区重金属的积累造成了一定程度影响。污染评价指数和风险评价模型表明武威农田土壤中Pb污染程度较为严重,As产生了最高的生态风险和非致癌风险,因此控制Pb、As的排放应作为武威农田土壤重金属污染防治的重点。正定矩阵因子分解模型（PMF）确定了重金属的四种不同污染源（与煤炭活动相关的来源、采矿和交通排放的混合源、工业活动来源、与农用化学品应用相关的农业源）,然后将PMF模型与潜在生态风险指数（RI）和人类健康风险评价模型（HRA）相结合,对不同污染源产生的生态和人类健康风险展开量化研究。基于来源的风险评价结果发现控制煤炭相关活动中重金属的排放能有效降低人类健康风险;为保护生态环境健康,优先防治污染源应被确定为采矿和交通排放的混合源。总体来看,武威农田土壤重金属的污染程度和风险水平均处于可接受范围,各污染源均未对生态环境和人类健康构成显著危害。为了更加科学合理地评价武威农田土壤重金属的风险程度,从而重点关注高污染水平重金属的风险控制。本研究利用物种急性毒性数据构建了重金属的物种敏感性分布（SSD）曲线,以此来推导重金属的预测无效应浓度（PNEC）和开展概率生态风险评价。研究表明Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb的PNEC值均低于相应污染风险筛选值（GB15618-2018）,这说明我国现行的土壤环境质量标准并不能有效保护物种多样性,因而开展相应的重金属生态毒理学研究显得尤为重要,同时研究结果可为出台满足我国土壤要求的重金属环境质量标准提供强有力的理论支撑。通过评价重金属的概率生态风险,发现Cr有较大可能性会危害生态环境。而传统污染评价方法,如单因子生态风险指数,会低估Cr对武威农田土壤生态环境所造成的危害,这可能不利于对研究区生态环境的保护。此外,本研究采用蒙特卡罗模拟法对重金属人类健康风险的不确定性展开研究,发现Cr、As对成人和儿童的致癌风险超过限值1E-06的概率较大,重金属产生的总致癌风险有高于99%的概率会超过1E-06,而发生非致癌风险的可能性较小。基于暴露参数的敏感性分析结果,发现斜率因子和参考剂量会对人类健康风险的评价结果产生较大影响,因此开展健康风险评价时要选择具有代表性的暴露参数,从而降低风险评价过程中的不确定性,获得更为合理可靠的风险评价结果。